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限于现有的设计手段及试验方法，柔性车辆约束系统在端头防撞、整体安全性能稳健性及试验成本控制方面一直存在着不足，因而导致柔性车辆约束系统一直未能在我国得到推广应用。 本文以提升柔性车辆约束系统安全性能稳健性及降低试验成本为目标，研究设计了一套交叉缠绕式柔性车辆约束系统，其中包括对其端部锚固系统及防撞端头的设计。并以此柔性车辆约束系统为基础，针对柔性车辆约束系统安全性能稳健性不足及试验成本过高的问题，分别提出了针对柔性车辆约束系统的多目标稳健性设计方法及长度变态模型试验方法。 首先，根据我国道路环境及实际需求，对柔性车辆约束系统的立柱结构和钢索布局进行设计，并结合有限元仿真和正交试验设计方法对其尺寸进行了优化及验证;在此基础上，建立柔性车辆约束系统端部锚固系统的有限元分析模型，根据我国试验条件结合正交试验设计方法对锚固系统尺寸进行优化设计，得到了最优尺寸组合;同时，运用动态耐撞性拓扑优化方法，对柔性车辆约束系统的防撞端头进行了拓扑优化，得到了具备轻量化和小型化的高防护等级柔性车辆约束系统防撞端头。 其次，通过分层次的方案确定了针对柔性车辆约束系统的多目标稳健性设计方法—基于S/N与满意度函数的多目标稳健性设计方法;并应用该方法，建立相应的柔性车辆约束系统多目标稳健性设计模型，对柔性车辆约束进行多目标稳健性设计;通过对设计前后的结果进行对比分析表明，该方法能够较好的解决柔性车辆约束系统安全性能稳健性不足的问题。 最后，基于冲击载荷下几何变态模型确定了针对柔性车辆约束系统对其长度变态模型试验方法进行了研究，并最终得到了该柔性车辆约束系统的长度变态试验模型如下:大客车-护栏碰撞试验护栏长度变态模型为AX=AX50/0.38、AY=AY50/0.55、AZ=AZ50/0.57、S=S50/0.42;小轿车-护栏碰撞试验护栏长度变态模型为AX=AX50/0.65、AY=AY50/0.88、AZ=AZ50/0.63、S=S50/0.48;货车-护栏碰撞试验护栏长度变态模型为AX=Ax50/0.49;AY=AY50/0.6;AZ=AZ50/0.39;S=S50/0.42。