汽車側(cè)碰簾式氣囊的參數(shù)匹配與優(yōu)化研究.pdf

1、為適應(yīng)世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，汽車保有量呈現(xiàn)穩(wěn)步增長的態(tài)勢。隨之而來的是諸如環(huán)境污染、交通堵塞、能源危機(jī)和交通安全等問題，其中交通安全事故已成為“世界第一害”。我國從上世紀(jì)90年代以來交通事故死亡人數(shù)已經(jīng)十多年位居世界第一。汽車碰撞事故按其類型可以分為:正面碰撞、側(cè)面碰撞、追尾和翻滾等。在我國，城市道路交通主要是平面交叉路口，汽車發(fā)生側(cè)面碰撞事故的概率最高，其導(dǎo)致乘員死亡的概率小于正面碰撞，致傷率卻是居于第一位。汽車側(cè)碰乘員約束系統(tǒng)的研究已

2、經(jīng)成為汽車側(cè)碰安全性領(lǐng)域研究的一大熱點。側(cè)面乘員約束系統(tǒng)研究的一個重點就是簾式氣囊。本文以國內(nèi)某著名氣囊公司為某車型匹配約束系統(tǒng)為基礎(chǔ)展開，探討了以有限元為基礎(chǔ)的簾式氣囊設(shè)計與匹配過程中的一些問題。本文研究的主要內(nèi)容有以下幾個方面:
　　 1.介紹了有限元仿真技術(shù)在乘員約束系統(tǒng)開發(fā)中的應(yīng)用以及常用的乘員約束系統(tǒng)仿真軟件LS-DYNA、MADYMO和PAM-SAFE等。然后以國內(nèi)某著名安全氣囊公司的乘員約束系統(tǒng)開發(fā)流程為基礎(chǔ)簡要介

3、紹了基于有限元仿真技術(shù)的乘員約束系統(tǒng)開發(fā)流程。
　　 2.介紹了安全氣囊的基本工作原理和種類。對安全氣囊均勻壓力算法、歐拉算法以及最新的粒子法等數(shù)值分析方法進(jìn)行研究，并從計算效率、適用范圍以及計算穩(wěn)定性等方面綜合比較均勻壓力算法、歐拉算法和粒子法。
　　 3.研究了一套以有限元仿真技術(shù)為基礎(chǔ)的簾式氣囊正向開發(fā)流程。應(yīng)用多假人多工況的方法建立了簾式氣囊?guī)缀文Ｐ?，并運用荷蘭TNO公司的MADYMO7.3自帶折疊軟件Folde

4、r和HYPERMESH建立了簾式氣囊有限元模型。建立了MADYMO簾式氣囊仿真模型并進(jìn)行了有限元仿真分析和試驗驗證。研究結(jié)果表明，以有限元仿真技術(shù)為基礎(chǔ)對簾式氣囊的開發(fā)過程進(jìn)行指導(dǎo)具有實際意義。
　　 4.在沒有整車側(cè)面碰撞有限元仿真模型的基礎(chǔ)上，運用PSM子結(jié)構(gòu)方法（預(yù)定義的運動方法）對側(cè)面乘員約束系統(tǒng)進(jìn)行建模仿真。側(cè)面乘員約束系統(tǒng)仿真模型的建立主要工作有仿真模型相關(guān)輸入數(shù)據(jù)的提取和仿真模型相關(guān)運動結(jié)構(gòu)的建立。側(cè)碰PSM子結(jié)構(gòu)

5、仿真模型建立之后，從假人運動響應(yīng)和假人傷害值響應(yīng)兩個方面對其進(jìn)行對比驗證。結(jié)果表明所建立的子結(jié)構(gòu)仿真模型計算結(jié)果無論是假人運動響應(yīng)還是假人傷害值響應(yīng)均能和試驗值很好的吻合，所提出的子結(jié)構(gòu)方法對側(cè)面乘員約束系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計有很好的指導(dǎo)作用。在驗證仿真模型有效性的基礎(chǔ)上再對簾式氣囊性能參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)一步降低假人頭部傷害。
　　 本文的研究成果對提高簾式氣囊的匹配效率、降低開發(fā)成本，以及提高汽車側(cè)碰安全性有十分重要的意義。