基于客户驱动的汽车碰撞安全性设计关键理论与技术

With the development of modern technology, customer-driven vehicle crashworthiness safety design and manufacturing will be the research focus of vehicle design theory. This research aims to systematically investigate customer-driven vehicle customerization design theory and optimization design theory, provide vehicle crashworthiness-related customerization design theory and efficient optimization algorithm, and develop integrated design system with customer 's demands, high accuracy modeling,test, structural optimization techniques. This research mainly investigates "Customer-driven vehicle customerization design techniques","Vehicle crashworthiness modeling with high accuracy basd computational inverse techniques",and "Efficient structural optimization design techniques under uncertain and multi-objective enviroments", and the customer's demands will be considered during each module of modeling and optimization processes. Driven by the customerization design module and optimization module, the vehicle design will be updated adaptively.Based on this design system and related techniques, a vehicle crashworthiness design is performed to significantly improve vehicle crashworthiness and occupant safety.

随着现代科技的发展，基于客户驱动的汽车碰撞安全设计和制造将是未来车身设计领域的研究重点。本课题通过对基于客户驱动的汽车产品定制设计和优化设计理论与关键技术的系统研究，建立适用于汽车碰撞安全的定制设计理论及高效优化算法，并构建集客户需求、高精度建模、测试、结构优化为一体的汽车碰撞安全集成化设计系统，从而满足客户对汽车产品多品种、小批量、个性化的需求，同时又实现快速响应市场的创新设计机制。主要研究"基于客户驱动的汽车产品定制设计"、"基于计算反求方法的汽车碰撞高精度数字化建模"及"不确定性和多目标环境下的高效结构优化设计"等关键技术，在整个集成化设计系统中客户需求将贯穿至建模及优化设计的各个模块，并且实现产品定制设计模块与优化设计模块的相互驱动从而完成自适应的设计改进。基于该设计系统及相关技术，开展具体车型碰撞安全车身研发，有效地提高产品耐撞性及乘员安全性。

汽车碰撞安全性设计是汽车开发过程中必不可少的环节，也是当前汽车工程领域的研究难点和热点。汽车碰撞安全性设计往往涉及多目标需求、参数不确定性、高维设计变量、强非线性及大规模计算、个性化需求等技术难点，这给汽车安全性数字化设计共性基础理论与方法的研究提出了更高、更前沿的要求。本项目针对基于客户驱动的汽车碰撞安全性设计关键理论与技术开展深入研究，构建集知识库、高精度模拟、可靠性分析、结构优化为一体的汽车碰撞安全集成设计系统，从而满足客户对汽车产品配置设计需求。项目组完成了本项目的研究目标和各项研究内容，建立了集基于客户驱动的汽车产品配置器技术、基于计算反求的汽车碰撞高精度数值建模方法、汽车碰撞安全的不确定性优化设计理论和多目标优化设计方法为一体的汽车碰撞安全集成化设计平台，提高了车身结构碰撞安全性设计的精度、效率、可靠性和多性能指标。在本领域国内外主要学术期刊发表或接收论文49篇，其中SCI期刊论文37篇，国内核心期刊论文篇12，申请发明专利及软件著作权15项，出版专著1部；积极开展国内外合作交流，作特邀报告5次，承办国际会议3次，国内会议2次；人才培养方面，培养了万人计划科技创新领军人才1名、国家杰青1名，青年长江1名，湖南省杰青1名、博士后创新人才1名；在本项目基础上，获得车辆碰撞与安全性优化方面的创新研究群体科学基金项目1项、“111计划”创新引智基地项目1项；在本项目执行期间，获教育部自然科学一等奖1项，国家科学技术进步二等奖1项。