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座椅是乘员约束系统的重要组成部分,对减小碰撞事故中乘员的损伤风险起着重要的作用。座椅参数的调整,将决定乘员的乘坐姿势,而坐姿将影响碰撞时乘员的运动学和动力学响应,进而影响约束系统对乘员的保护效果。如果主动式座椅能在碰撞发生前,将座椅参数调整到最佳的防护状态,将使乘员约束系统对乘员达到最佳的保护效果,从而有效降低碰撞时乘员的损伤风险。为了研究主动式座椅对正面碰撞时50百分位乘员的保护效果,本文对主动式座椅参数进行了研究。首先,依据某量产车型副驾驶员区相关尺寸,设计了简化的台车约束系统实验装置,并按照C-NCAP 2015实验要求,采用Hybrid Ⅲ 50th假人在湖南大学汽车碰撞试验室进行了台车碰撞实验。依据实验工况建立了台车约束系统有限元模型,并将仿真结果与实验结果进行对比,验证了有限元模型的有效性。其次,通过对座椅参数进行单因素分析,研究了单个座椅参数的改变,对50百分位乘员损伤的影响。在此基础上确定了座椅前后位置、坐垫高度、坐垫倾角和靠背倾角等变量的取值范围。采用最优拉丁方试验设计在设计空间进行采样,使用LS-DYNA软件对采样点分别进行仿真计算,并依据仿真结果,建立了具有较高可信度的Kriging代理模型。基于Kriging代理模型,采用多岛遗传算法定位目标极值在设计空间中所处的区域,再采用NLPQL算法对该区域进行精确寻优,获得了适用于50百分位乘员的座椅最佳参数。优化后加权损伤准则WIC降低了15.77%。最后,通过对乘员头部HIC36、胸部C3ms和Ccomp的Kriging模型分析发现,对于50百分位的乘员,当坐垫高度大于45mm、靠背倾角在15°35°之间时,碰撞前将座椅向后移动有利于降低乘员头部HIC36和胸部C3ms,但胸部Ccomp会有所增加;当坐垫高度在0mm60mm之间调节时,增加坐垫高度能有效降低乘员头部HIC36和胸部Ccomp,坐垫高度在35mm45mm之间时,胸部C3ms较小;当坐垫倾角在15°30°之间调节时,增大坐垫倾角能有效降低乘员胸部C3ms和Ccomp,但对乘员头部HIC36的影响不明显;当靠背倾角在15°35°之间调节时,增大靠背倾角有利于降低乘员头部HIC36,但乘员胸部Ccomp会略有增加。结果表明,正面碰撞前调整座椅前后位置、坐垫高度、坐垫倾角和靠背倾角,可以有效降低50百分位乘员的综合损伤风险。