轿车副驾驶安全气囊系统的设计

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1、西南大学工程技术学院本科课程论文目录0引言-2-1安全气囊的关键技术参数-3-2轿车副驾驶安全气囊的设计方法-5-2.1气袋形状的确定和有限元模型的建立-5-2.2气体发生器技术参数的确定-6-3算例-8-4改进方式-8-5结论-9-参考文献-10--10-西南大学工程技术学院本科课程论文轿车副驾驶安全气囊系统的设计xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx[摘要]安全气囊的设计包括调整气囊的的充气体积、织袋泄气孔的面积和确定织袋的材料特性、定义保持带的尺寸等。本文在阐述安全气囊关键技术参数的基础上，利用LS-D

2、YNA计算机软件的模拟技术，结合某车型副驾驶安全气囊开发的流程，研究了安全气囊的工程实现方法。关键词：安全气囊气体发生器约束系统Abstract:Thecontentofairbagdesignincludeadjustingairbagvolume,determinetheventholesizeandfabricleakage.Basedonthekeytechnicaldataofairbag,combinedwithpassengerairbagdevelopmentprocedureofavehicletype,thispap

3、erstudystheengineeringdevelopmentmethodofthepassengerairbagbywayofLS-DYNAsimulation.KeyWord:airbag,inflator,restraintsystem.0引言随着高速公路的发展和汽车性能的提高，汽车的行驶速度越来越快，特别是由于汽车拥有量的迅速增加，交通越来越拥挤，使得事故更为频繁，所以汽车的安全性就变得尤为重要。安全气囊是现代轿车上引人注目的新技术装置。为了减小汽车发生正面碰撞时由于巨大的惯性力所造成的对驾驶员和乘员的伤害，现代汽车在驾驶员

4、前端方向盘中央普遍装有安全气囊系统，但同样在副驾驶座位上的乘员当发生交通事故时也很容易出现与前面仪表盘或前挡风玻璃相碰而造成伤害。作为辅助的乘员保护设施，安全气囊在汽车碰撞事故中可使乘员头部受伤率减少25%，面和仿真技术的发展，在北美、欧洲、日本等工业发达国家安全气囊已得到迅速普及。因此，如何提高安全气囊在汽车碰撞事故中的使用性能是当前汽车碰撞被动安全性研究的一个重要方面。为了说明安全气囊的设计的-10-西南大学工程技术学院本科课程论文基本原理，这里首先说明汽车发生事故时造成乘员伤亡的原因。当汽车发生碰撞事故时，汽车和障碍物之间的碰撞称

5、为一次碰撞，一次碰撞的结果导致汽车速度急剧下降，速度从35km/h降到零的时间约150ms左右；乘员和汽车内部结构之间的碰撞称之为二次碰撞，由于惯性的作用，当汽车急剧降速时，乘员要保持原来的速度向前运动，于是就发生了乘员和方向盘、仪表板、挡风玻璃等之间的碰撞，从而造成了乘员的伤亡。汽车安全气囊的基本思想是，在发生—次碰撞后，二次碰撞前，迅速在乘员和汽车内部结构之间打开一个充满气体的袋子，使乘员扑在气袋上，避免或减缓二次碰撞，从而达到保护乘员的目的。由于乘员和气袋相碰时，因振荡造成乘员伤害，所以一般在气囊的背面开两个直径25mm左右的圆孔

6、。这样，当乘员和气整相碰时，借助圆孔的放气可减轻振荡，放气过程同时也是一个释放能量的过程，因此可以很快地吸收乘员的动能，有助于保护乘员。安全气囊的设计包括调整气囊的的充气体积、织袋泄气孔的面积、确定织袋的材料特性以及定义保持带的尺寸。本文在阐述安全气囊关键技术参数的基础上，利用LS-DYNA计算机软件的模拟技术，结合某车型副驾驶安全气囊开发的流程，研究了安全气囊的工程实现方法。1安全气囊的关键技术参数控制容器如图1、2所示,安全气囊的充气过程即是气体发生器产生的气体充满容器(织袋)，随后通过织袋的泄气孔和织袋缝隙泄气的过程。织袋渗透泄气

7、泄气空容器（Tank）控制容器气体发生器织袋气体发生器图2为气体发生器-容器系统简图图1为安全气囊充气过程在均压假设的前提下引入能量守恒定律有：-10-西南大学工程技术学院本科课程论文（1）式中根据理想气体状态方程（EOS），有（2）c:热系数，e:气袋内部能量，p：气体压力，：气体密度，根据质量守恒定律有：（3）式中：：气体发生器中气体的质量流动率；：通过泄气孔的泄气率；：通过织袋缝隙的泄气率。根据Wang-Nefske的定义：与分别为气体发生器与织袋之间充气系数与充气的横截面积，与分别为气体发生器的气压与温度。与分别为气体发生器与织

8、袋之间充气系数与充气的横截面积，与分别为气体发生器的气压与温度。-10-西南大学工程技术学院本科课程论文与分别为通过织袋渗透的泄气系数与织袋渗透面积。式(1)、(2)、(3)构成的微分方程组确定了安全气囊展