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近年来,随着汽车“电动化、网联化、智能化、共享化”的逐步推进,自动驾驶汽车已成为汽车行业发展的一个重点方向。自动驾驶技术有助于提升道路交通安全并降低道路交通事故数量,但同时也给汽车主被动安全融合设计及车内乘员防护带来了新挑战。当前,适配自动驾驶汽车的新型乘员约束系统仍处于探索阶段,研究新型的约束系统来应对自动驾驶汽车带来的乘员碰撞防护的挑战具有重要的意义。本文旨在开展适配自动驾驶汽车的新型乘员约束系统预研性研究,基于智能座舱的概念提出可折叠式转向系统搭载顶置式安全气囊的概念设计,通过仿真分析的方式开展顶置气囊约束系统适用性分析及CAE集成优化。首先,基于国内某主机厂某紧凑型SUV建立正面碰撞约束系统MADYMO模型,并通过正面100%重叠刚性壁障碰撞及正面40%重叠可变形壁障碰撞试验数据验证模型的有效性;其次,基于该SUV的内饰数据,设计并建立可折叠式转向系统及顶置气囊模型,进而更新对标验证后的约束系统模型,建立含Hybrid III 50th男性假人及Hybrid III 05th女性假人的顶置气囊约束系统模型以开展适用性仿真分析;最后,兼顾多工况及不同假人,以综合加权伤害指标WIC（Weighted Injury Criterion）为优化目标,通过建立DACE-Kriging模型,选用MOGA-Ⅱ遗传算法开展约束系统集成优化,以提高顶置气囊约束系统的防护性能。适用性仿真分析结果表明:顶置气囊约束系统能够较好地适用于不同工况、不同身材假人的碰撞安全防护需求。替换为顶置气囊后,不同碰撞工况中男性假人及女性假人头部与胸部间的相对运动状态均发生了明显改变,且气袋展开过程中未接触乘员胸部,有效地降低了乘员胸部伤害;而男性假人颈部出现较明显的弯曲运动,加剧了颈部伤害;女性假人头部与气袋接触时的气袋动态刚度较高,导致头部伤害变化明显。CAE集成优化结果表明:通过增大气囊泄气孔直径、气体质量流率与安全带预紧力、提前安全带预紧时刻、降低安全带限力等级并延后顶置气囊点火时刻等方式,有助于改善顶置气囊约束系统对不同工况、不同身材假人的防护效果。优化后,正面100%重叠刚性壁障碰撞工况中男性假人WIC50th降低了13.72%,女性假人WIC05th增加了1.35%,但其头部合成加速度降低了9.94%;正面40%重叠可变形壁障碰撞工况中男性假人WIC50th降低了10.29%,女性假人WIC05th降低了8.16%;WIC（综合）降低了9.62%,基本达到了优化要求。