正面小偏置碰撞是汽车碰撞安全研究中的一种特殊的碰撞形式,因其在受到正面冲击力作用过程中,避开了车身前部主要吸能结构(防撞梁、吸能盒、前纵梁等),过多的碰撞能量被传递至乘员舱,对驾乘人员的生存空间造成极大的威胁。同时,小偏置碰撞会导致整车发生较大的偏转,从而使乘员前倾与A柱等车体硬结构发生二次碰撞。因此,开展正面小偏置碰撞工况下的乘员损伤防护研究可以对提升整车耐撞性和提高乘员防护能力具有很强的实用推广价值和理论研究意义。本文以东南(福建)汽车工业有限公司某款中大型SUV车型为研究对象,依据中国保险汽车安全指数(C-IASI)试验规范及最新要求,以改善驾驶员侧和乘员侧的正面小偏置碰撞安全性能为研究目标,运用有限元仿真技术和优化设计方法,分析与优化整车耐撞性能和乘员损伤,从而提升整车小偏置碰撞工况下的乘员损伤安全防护水平。主要研究内容如下:(1)基于有限元理论,采用Radioss软件分别建立SUV车型驾驶员侧和前排乘员侧正面25%偏置整车碰撞仿真有限元模型,开展物理对标试验,验证整车仿真模型有效性。(2)以提升车身结构耐撞性为评估目标,对比分析驾驶员侧与乘员侧车身结构物理场响应和乘员损伤响应,通过材料改进和结构设计,分别针对汽车前舱和乘员舱提出车身结构改进方案,改进后车体耐撞性评估提升,乘员下肢损伤得到优化。(3)针对车体改进后存在的不足,选择对小偏置碰撞结构变形影响最显著的零部件作为设计对象,采用最优拉丁超立方试验设计方法确定样本点,使用Radioss仿真得到样本点的基本数据,使用克里格方法建立近似模型,采用NSGA-Ⅱ法进行多目标优化计算。最终整车模型的结构耐撞性和乘员损伤均得到明显提升,改进方案可行。