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在美国国家高速公路交通安全委员会认为安全气囊展开标准对1岁、3岁、6岁、5%女性各自的测试标准应当不同,并且对超出正常体形和体重成年乘客的测试标准也是不同的,并为汽车制造商提供了3个法规策略选择:静态(乘员分级)气囊关闭;动态(乘员位置)气囊关闭;低风险展开。随着这种市场需求及法规状况的实施要求,开发一个低成本、高使用寿命的安全气囊结构成为一种可能,特别运用低风险展开的策略,即可以同时保护系安全带和未系安全带的成年乘员,又可以保护从5th到95th的乘员,而且对儿童和OOP乘员的伤害降到最低。作者推出一种低风险展开安全气囊装置,带有一个模块支架,在模块支架上设有气体发生器和带有拉带的气袋,并且支架内设有拉带锁死装置。该气囊结构能更好的平衡正常位置及OOP位置的约束性能:对于前面位置乘座的乘员提供一个充气量少的浅气囊形状;对于靠后位置乘坐的乘员提供一个充气量多的深气囊形状。作者通过由LS-DYNA提供的任意拉格朗日-欧拉方法(ALE)。直接计算从气体发生器产生的气体流动并建立气体流动与气囊(折叠)之间的依附关系。ALE方法的应用是模拟气囊最初几毫秒展开状态的好的方法,因为这种方法可以得到比UP方法更准确的结果。这种方法是在初始时用模拟方法研究OOP问题。模型变动(在一个小的范围内)能被执行和评估,但是模拟结果经常需要通过试验来验证。随着CPU能力(双核,多核)提高,这种方法与UP方法相比将能够得到越来越准确的结果。研究了一种乘员侧气囊模块使用线性碰撞物的实验方法。其优点是可重复进行实验,比其它模块实验更加接近真实实验环境。它提供了标准设备来比较气囊重要参数:气囊模块早期能量吸收,峰值加速度位置和大小,以及最大偏移量数值。在滑台仿真中,低风险展开安全气囊系统成功的满足所有规定的0°正常位置的试验条件,以及将来遵从的95th假人在25mph未系安全带和5th假人在35mph系安全带的试验条件。在正常位置试验条件下的一个设计边界是50th假人未系安全带的右侧角度碰撞。原来尝试使用一个经验的惯用的双级发生器气囊来通过这个条件,结果不成功的。然后使用低风险展开安全气囊模块,进行一个滑台试验,而后进行一个车辆碰撞壁的试验,结果是成功的。气袋第一级厚度展开,成功的满足NHTSAOOP的位置1和位置2试验,使用10岁儿童ATD(项目目标)。然而,气袋第二级厚度展开时,OOP试验结果超出了目标值。辅助设计平衡和乘员性能调整,提高OOP性能或许是必要的。由于低风险展开安全气囊模块在正常位置的可调性,本研究中获得了可以接受的正常位置性能,并且相关OOP性能基本满足要求。