乘用车车门侧面柱碰撞性能最优耦合设计

来源：江苏大学学报·自然科学版杂志2024年第6期北京时间：

作者：王占宇,王洪林,郭晓光,梁会鑫

单位：1. 东北林业大学 机电工程学院， 黑龙江 哈尔滨 150040； 2. 中国重汽集团济南卡车股份有限公司， 山东 济南 250022； 3. 比亚迪汽车有限公司， 陕西 西安 710000

摘要：针对汽车侧面碰撞安全性问题，以某乘用车车门为研究对象，采用仿真分析与数学优化相结合的方法，对驾驶员侧车门的安全性能进行优化分析.根据GB/T 37337—2019《汽车侧面柱碰撞的乘员保护》的测试要求建立侧面柱碰撞仿真模型，进行仿真模型可靠性分析，对车辆侧围的侵入量、车门各部件的吸能情况及车辆的加速度等安全性能指标进行研究.通过设计拉丁方试验和样本数据，建立优化目标的响应面模型，基于非支配排序遗传算法II（nondominated sorting genetic algorithmⅡ，NSGAⅡ）对建立的优化数学模型进行多目标优化求解，采用熵TOPSIS法计算Pareto前沿解的欧式距离，确定最终优化方案.结果表明：在车门质量减小1.22%情况下，车门最大侵入量减少了10.28%，车门主要吸能零部件吸能占比提高了16.14%，车门加速度峰值降低了7.58%；优化后的车门在侵入量、加速度以及吸能方面均得到了不同程度的改善，从而加强了车门的碰撞强度，提高了汽车侧面碰撞安全性；优化后车辆加速度峰值减少了16.37%，乘员受到的二次冲击得到改善.

关键词：乘用车, 碰撞安全, 侧面柱碰撞, 车门, 多目标优化