附件C：譯文

汽車前部結(jié)構(gòu)與乘員約束系統(tǒng)的防撞性優(yōu)化設(shè)計(jì)
摘要：CAE工具已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車碰撞安全性設(shè)計(jì)中，雖然它們還沒有滿足汽車的優(yōu)化設(shè)計(jì)。作者已提出一種統(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì)支持系統(tǒng)，并發(fā)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì)支持系統(tǒng)SDSS是一種解決非線性動(dòng)力學(xué)問題的可用的優(yōu)化方法。這個(gè)系統(tǒng)是一種基于響應(yīng)曲面法和試驗(yàn)設(shè)計(jì)的綜合性優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。在本研究中，介紹了一種采用統(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì)支持系統(tǒng)的多級(jí)優(yōu)化方法。這種方法對(duì)大規(guī)模的多級(jí)、多學(xué)科的優(yōu)化設(shè)計(jì)問題很適用，同時(shí)解決了汽車的前部結(jié)構(gòu)與乘員約束系統(tǒng)防撞性的優(yōu)化設(shè)計(jì)問題。結(jié)果顯示，可以通過采用這種新的方法得到成功而有效率的汽車前部結(jié)構(gòu)與乘員約束系統(tǒng)的協(xié)同優(yōu)化。
關(guān)鍵字：有限元方法，非線性問題，優(yōu)化設(shè)計(jì)，防撞性，前部結(jié)構(gòu)，乘員約束系統(tǒng)，安全性，統(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì)支持系統(tǒng)
1. 引言
如今，為了評(píng)估汽車的安全性能和減少其發(fā)生碰撞后對(duì)乘員的傷害，汽車碰撞仿真已經(jīng)廣泛用于汽車發(fā)展的各種發(fā)展和設(shè)計(jì)階段。但是，由于汽車碰撞仿真通常需要大量的計(jì)算時(shí)間，從而使將早先的優(yōu)化仿真用于汽車安全性設(shè)計(jì)變得不太現(xiàn)實(shí)。作者提出了一種基于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與響應(yīng)曲面法的綜合設(shè)計(jì)方法——統(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì)支持系統(tǒng)。在統(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì)支持系統(tǒng)中，利用在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中使用的正交矩陣，可以使在數(shù)量上評(píng)價(jià)適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)空間內(nèi)的目標(biāo)函數(shù)的設(shè)計(jì)因素性能的效率成為可能。通過發(fā)現(xiàn)，統(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì)支持系統(tǒng)SDSS對(duì)汽車碰撞的非線性動(dòng)力學(xué)問題的優(yōu)化設(shè)計(jì)即可用又有效。
在傳統(tǒng)的汽車設(shè)計(jì)中，加強(qiáng)型的汽車結(jié)構(gòu)部件被設(shè)計(jì)用于減輕結(jié)構(gòu)的重量，同時(shí)能保護(hù)乘員艙內(nèi)乘員的生存空間。與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的相對(duì)應(yīng)，乘員約束系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目的是減少乘員傷害。也就是說，汽車結(jié)構(gòu)和乘員約束系統(tǒng)的設(shè)計(jì)兩者是分開的，因?yàn)槠嚱Y(jié)構(gòu)和乘員約束系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是一種典型的多學(xué)科（或多級(jí)）問題，盡管在每個(gè)系統(tǒng)之間存在平衡關(guān)系。然而進(jìn)行它們之間的協(xié)同綜合設(shè)計(jì)是非常重要的。本研究的目的是提出一種采用統(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì)支持系統(tǒng)的新方法，用于像汽車安全性設(shè)計(jì)那樣的多學(xué)科設(shè)計(jì)。
在本次研究中，為了解決此類多學(xué)科問題，作者提出了一種新的多級(jí)方法，它介紹了在統(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì)支持系統(tǒng)中協(xié)同優(yōu)化的基本內(nèi)容。在這種新方法中，每個(gè)設(shè)計(jì)規(guī)則作為一個(gè)子集，整個(gè)系統(tǒng)是由通過接觸面函數(shù)聯(lián)系起來的子集構(gòu)成。這是一種比較熟悉的協(xié)同分析方法。眾所周知，這種方法的優(yōu)勢(shì)為：（1）減少父集中響應(yīng)面的尺寸。（2）在每個(gè)集合中允許平行響應(yīng)曲面分析。(3)簡(jiǎn)化了父集和子集的優(yōu)化分析。通過使用這種方法，汽車前部和乘員艙結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)型部件和乘員約束系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)能夠使結(jié)構(gòu)輕量化和乘員安全性達(dá)到一個(gè)很好的平衡，此時(shí)加強(qiáng)