1、这两个子集之间接触面函数。前部与乘员舱结构个设计因素和乘员约束系统个设计因素用于优化。结果显示，使用多级方法，每个子集或设计区域响应曲面产生和优化设计能平行地进行，两个子集之间相互作用可以通过接触面函数来研究。最后结果显示，汽车前部结构和乘员约束系统协同优化设计能在结构轻量化和乘员安全性达到很好平衡下成功地进行。参考文献表用于优化设置方法初始值估算值计算值,,.,,,,..,.,.二,.,,.,,,.,.,.,.,.,,,.译文原文出处.,.,.,形特点，从而使在数量上处理减速度特点成为可能。在本研究中，减速度波形特点通过两个因素来描述，个是波形峰值，另个是波形到达峰值时间。因此，这两个因素可以作为子集设计结果，同时也可以用作子集设计因素。通常，在这两个因素之间相互作用都应该要考虑，它们之间相互作用影响，可以通过交叉小型正交矩阵来研究。但是，那样会增加解析模型数量。在本研究中，假定两个因素之间互相作用很弱，可以忽。
2、影响，可以通过交叉小型正交矩阵来研究。但是，那样会增加解析模型数量。在本研究中，假定两个因素之间互相作用很弱，可以忽略。在这部分中，在美国国家公路交通安全管理局介绍给公众整车碰撞模型基础上局部进行改进使用。在与刚性墙正面完全碰撞发生之前，汽车初速度是英里每小时。图解析模型和减速度波形.减速度波形特点为了得到约束系统减速度波形有效性分析，减速度波形峰值以及其对应时间作为典型因素使用。图显示了约束系统峰值影响研究情况。图显示了峰值时间影响情况。在图和图中，初始波形是从图中近似减速度波形中获得，在它基础上，波形峰值以及其对应峰值时间都转换成四种比例数据表示。在从图和图中获得减速度波行中，乘员约束系统通过使用模型座椅周围环境是从整车中去除进行研究。因此，能够得到减速度特点改变对乘员损伤影响。当考虑前部和乘员舱结构加强型部件设计，可以选择乘员需要减速度特点范围。图减速度波形峰值波动图减速度波形峰值时间波动.碰撞仿真对于防撞。
3、所示。在与刚性障壁完全正面碰撞和与可变形障壁偏置碰撞之前时，汽车初始速度为英里每小时。对于完全正面碰撞时，模型总单元数大概为，节点数大概为.对于偏置碰撞时，模型总单元数大概为，节点数大概为.使用软件依然为.平均所需计算时间对于完全正面碰撞大概为小时，对于偏置碰撞时大概为小时。图用于完全正面碰撞和偏置碰撞解析模型.有效性分析如图和表所示，选择个前部和乘员舱结构周围加强型部件厚度作为设计因素，这些设计因素能减小碰撞时乘员损伤程度。在表中，个加强型部件被分为个因素，在有效性分析与优化中，这个因素作为设计因素看，损伤概率从初始设计中降低了大概，同时满足限制条件。估算损伤概率误差大概为.。尽管头部与方向盘之间距离误差为，但是依然满足限制条件。.结论在本次研究中，针对统计设计支持系统提出了种多级方法。提出方法应用于汽车防撞性多学科优化，在这里，前部结构与乘员舱作为个单独子集，乘员约束系统作为另个子集。乘员舱减速度波形被用作为。
4、管理局介绍给公众整车碰撞有限元模型基础上局部进行改进使用如图所示。在与刚性障壁完全正面碰撞和与可变形障壁偏置碰撞之前时，汽车初始速度为英里每小时。对于完全正面碰撞时，模型总单元数大概为，节点数大概为.对于偏置碰撞时，模型总单元数大概为，节点数大概为.使用软件依然为.平均所需计算时间对于完全正面碰撞大概为小时，对于偏置碰撞时大概为小时。图用于完全正面碰撞和偏置碰撞解析模型.有效性分析如图和表所示，选择个前部和乘员舱结构周围加强型部件厚度作为设计因素，这些设计因素能减小碰撞时乘员损伤程度。在表中，个加强型部件被分为个因素，在有效性分析与优化中，这个因素作为设计因素看形特点，从而使在数量上处理减速度特点成为可能。在本研究中，减速度波形特点通过两个因素来描述，个是波形峰值，另个是波形到达峰值时间。因此，这两个因素可以作为子集设计结果，同时也可以用作子集设计因素。通常，在这两个因素之间相互作用都应该要考虑，它们之间相互作用。
5、格所示。目标函数约束条件为了验证损伤值，通过有限元分析对优化设置因素水平再次进行计算。评估值和优化设置计算值对比如图和图。图显示了评估值比较符合计算值。表优化设置因素水平减速度波形图由于估算和计算损伤概率峰值图由于估算和计算损伤概率峰值时间.减速度特点波动范围研究如图和图所示，从到范围和从到范围内，损伤概率稳定，相对较低。由于考虑了前部和乘员舱结构加强型部件设计，减速度波形峰值比在时要高，要早，这会对乘员约束系统设计产生不利影响。考虑乘员安全性和结构轻量化之间平衡非常重要。因此，相对于时较低，较迟减速度峰值范围应该作为加强型部件设计时约束条件。.加强型部件优化.以减速度特点为约束条件在前述部分中，可以获得使乘员安全性到达很好平衡减速度特性范围。在下面部分中，对前部和乘员舱结构加强型部件优化将以减速度特点范围为约束条件进行。.碰撞仿真在美国国家公路交通安全管理局介绍给公众整车碰撞有限元模型基础上局部进行改进使用如图。
6、略。在这部分中，在美国国家公路交通安全管理局介绍给公众整车碰撞模型基础上局部进行改进使用。在与刚性墙正面完全碰撞发生之前，汽车初速度是英里每小时。图解析模型和减速度波形.减速度波形特点为了得到约束系统减速度波形有效性分析，减速度波形峰值以及其对应时间作为典型因素使用。图显示了约束系统峰值影响研究情况。图显示了峰值时间影响情况。在图和图中，初始波形是从图中近似减速度波形中获得，在它基础上，波形峰值以及其对应峰值时间都转中文字出处.附件译文汽车前部结构与乘员约束系统防撞性优化设计摘要工具已经广泛应用于汽车碰撞安全性设计中，虽然它们还没有满足汽车优化设计。作者已提出种统计设计支持系统，并发现统计设计支持系统是种解决非线性动力学问题可用优化方法。这个系统是种基于响应曲面法和试验设计综合性优化设计方法。在本研究中，介绍了种采用统计设计支持系统多级优化方法。这种方法对大规模多级多学科优化设计问题很适用，同时解决了汽车前部结构。
7、性评价方法，作者采用了在美国广泛运用新车评价议程.此时汽车安全性通过汽车以英里每小时初速度与刚性墙正面碰撞来评价。它是基于乘员受到安全带严重伤害概率来评价。模拟整车碰撞乘员约束系统模型被用作为解析模型。模型包括五十百分位假人模型。它是种已经发展成为用来评价乘员损伤乘员有限元模型。整个模型节点数目大概为，单元数目大概为.图显示了用于本次研究乘员约束系统模型。本次研究在工作站上使用市场流行软件，评价计算时间为分钟。图乘员约束系统解析模型.评价特征值通过整车与刚性墙以英里每小时初速度发生正面碰撞时乘员严重伤概率来评价汽车安全性。严重损伤概率按下式计算是头部损伤值，是胸部加速度值，是头部严重损伤概率，是胸部严重损伤概率。头部损伤值和胸部加速度按下式计算是头部质心加速度，是脊骨上点加速度。因此，被选择为评价特征值，作为目标函数。此外，为了评价车内二次碰撞，头部和方向盘之间距离也要需要选择。.有效性分析设计因素关系到安全气囊。
8、统计设计支持系统研究系列典型乘员损伤减速度波形有效性。其次，在此基础上，将加强型部件优化设计约束条件作为个合适接触面函数子集。最后，约束系统优化设计通过使用从加强型部件优化设计中获得减速度波形进行。这种成功方法确定了统计设计支持系统用于像汽车碰撞这样大规模非线性多学科问题效率性和正确性。.统计设计支持系统统计设计支持系统是由几个函数组成有效性分析再分析，离散评估强度分析和可靠性评价。系统基本内容是有效性分析，在这里，目标函数设计因素影响是在数量上通过结构设计和实验设计正交矩阵设计相结合来评价。在结构分析结果变化基础上，目标函数与设计变量之间相互关系由些简单估算表达式响应面提供。所有后处理例如优化都是通过估算表达式进行。由于结构分析与系统中其他函数是分开，非线性问题优化可以在没有任何环境下进行。.多级方法由于讨论物理问题可以通过统计设计支持系统转换成简单数学表达式，从而很容易将任何协同优化算法引进这个系统进行像汽车。
9、，安全带作用因素。因此，选择了下个因素作为设计因素安全带预紧器有效性安全带上固定点位置安全带织物刚度安全带能量吸收性能碰撞发生后到安全气囊气体发生器开启时时间间隔气体发生器质量流率安全气囊弯曲直径安全气囊拉带长度相应设计因素见表。这些设计因素值分别被分配到正交矩阵中。表格显示是从图和图中获得种减速度波形。表中，在“初始”波形基础，将峰值和其对应时间分别转换成和显示。在正交矩阵基础上，对每种减速度波形进行了次有限元分析。总共计算次数为.在每次计算完后处理中获得损伤标准值。有效性分析是在有限元分析结构方差分析基础上进行，根据方差分析损伤概率和头部与方向盘之间距离得出估算表达式。表设计因素标准因素标准标准标准不可用可用基准基准基准基准基准基准基准表种减速度波形波动减速度波形特征值初始基准峰值峰值时间.优化当假人头部被阻止与方向盘发生碰撞时，乘员约束系统优化设计是通过评估表达式进行。优化问题如下所示，设计因素因素水平如表。
10、害。也就是说，汽车结构和乘员约束系统设计两者是分开，因为汽车结构和乘员约束系统设计是种典型多学科或多级问题，尽管在每个系统之间存在平衡关系。然而进行它们之间协同综合设计是非常重要。本研究目是提出种采用统计设计支持系统新方法，用于像汽车安全性设计那样多学科设计。在本次研究中，为了解决此类多学科问题，作者提出了种新多级方法，它介绍了在统计设计支持系统中协同优化基本内容。在这种新方法中，每个设计规则作为个子集，整个系统是由通过接触面函数联系起来子集构成。这是种比较熟悉协同分析方法。众所周知，这种方法优势为减少父集中响应面尺寸。在每个集合中允许平行响应曲面分析。简化了父集和子集优化分析。通过使用这种方法，汽车前部和乘员舱结构加强型部件和乘员约束系统优化设计能够使结构轻量化和乘员安全性达到个很好平衡，此时加强型部件作为个子集，而乘员约束系统是作为另个子集。这里，乘员座椅下部减速度曲线将用作为两个子集间接触面函数。首先，通过。
11、碰撞这样大规模多学科优化。图相应面表达式图优化结构树图和图显示了使用统计设计系统提出多级方法。由于系统是分割成些子集，各子集是通过父集内接触面函数联系在起，每个子集相应面平行发展是通过使用统计设计支持系统进行，各子集相互作用能同时通过些列接触面函数假定值来研究。图显示了响应面产生公式表达式，图显示了通过预先使用相应面表达式得到优化体系结构。这就是说，通过将每个子集目标函数和其他子集之间接触面函数联系起来，在其他子集中许多设计因素之间影响可以不必要研究了。因为每部分接触面函数能够描述每个不同子集所有设计因素合成影响。因此，对每个子集研究可以仅仅通过系列设计因素接触面函数独立进行。在有些情况下，接触面函数应该同时作为两个子集设计因素。作者将在其他研究中讨论这种问题。在大多数情况下，接触面函数在第个子集中可以作为目标函数对待，同时在下个子集中作为设计因素对待。这种情况问题将在本次研究中重点讨论。.减速度波形特点影响因素。
12、与乘员约束系统防撞性优化设计问题。结果显示，可以通过采用这种新方法得到成功而有效率汽车前部结构与乘员约束系统协同优化。关键字有限元方法，非线性问题，优化设计，防撞性，前部结构，乘员约束系统，安全性，统计设计支持系统.引言如今，为了评估汽车安全性能和减少其发生碰撞后对乘员伤害，汽车碰撞仿真已经广泛用于汽车发展各种发展和设计阶段。但是，由于汽车碰撞仿真通常需要大量计算时间，从而使将早先优化仿真用于汽车安全性设计变得不太现实。作者提出了种基于实验设计与响应曲面法综合设计方法统计设计支持系统。在统计设计支持系统中，利用在实验设计中使用正交矩阵，可以使在数量上评价适当设计空间内目标函数设计因素性能效率成为可能。通过发现，统计设计支持系统对汽车碰撞非线性动力学问题优化设计即可用又有效。在传统汽车设计中，加强型汽车结构部件被设计用于减轻结构重量，同时能保护乘员舱内乘员生存空间。与结构设计目相对应，乘员约束系统设计目是减少乘员伤。
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