车辆的碰撞安全性能越来越受到人们的重视,而乘员约束系统作为汽车中重要的安全装置,其性能直接影响着发生碰撞时车内乘员受到的伤害程度。传统的乘员约束系统参数匹配过程中,通常忽略不确定性因素对设计变量的影响,直接对安全气囊、安全带、座椅的参数进行优化设计。当设计变量产生波动时,乘员约束系统的性能往往会产生很大变化,导致设计失效。因此,在对乘员约束系统进行参数匹配时,必须充分考虑不确定性因素的影响,在提高乘员约束系统安全性能的同时保证其稳健性。本文在对乘员约束系统国内外发展现状进行分析的基础上,提出了基于参数分组全局灵敏度分析和6σ稳健设计理论的乘员约束系统稳健性优化设计方法,主要内容和研究方法如下:首先建立了某轿车正面碰撞乘员约束系统仿真模型,并根据实车碰撞试验的结果对仿真模型进行了验证,仿真结果中假人头部、胸部、骨盆、大腿等部位的响应与试验结果基本一致,表明该仿真模型可以用于后续的优化设计。根据Sobol灵敏度分析法和蒙特卡罗抽样,建立了一种基于参数分组的全局灵敏度分析方法,将预选出的约束系统参数按相关性分成两个独立的参数组,以加权伤害准则(Weighted Injury Criterion,WIC)作为评价指标,分别对各组参数进行灵敏度分析,再根据各参数组对系统总体方差的贡献度确定其权重,在此基础上选出对性能具有高灵敏度的设计参数用于后续优化。基于6σ稳健设计理论,综合运用试验设计方法、近似模型技术、多岛遗传算法,以WIC作为优化目标,乘员头、胸、腿部的伤害值为约束条件,并考虑设计变量波动对优化结果的影响,对乘员约束系统进行了稳健性优化设计。通过对优化结果的验证分析,证明了此方法不仅提高了约束系统对乘员的保护效果,同时也改善了结果的稳健性。