汽车侧气囊仿真与优化

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1、U461.91公开分类号：____________密级：______________ＵＤＣ：____________单位代码：______________11646硕士专业学位论文论文题目：汽车侧气囊仿真与优化学号：_________________________1211081031姓名：_________________________任忠波工程硕士专业学位类别：________________________机械工程专业学位领域：________________________机械工程与力学学院学院：_________________________刘军副教授指导教

2、师：_________________________合作导师：_________________________谢书港论文提交日期：2015年6月8日AThesisSubmittedtoNingboUniversityfortheMaster’sDegreeSimulationandOptimizationofAutomotiveSideAirbagDeploymentCandidate：RenZhongboSupervisors：(Associate)ProfessorLiuJunFacultyofMechanicalEngineering&MechanicsNing

3、boUniversityNingbo315211，ZhejiangP.R.CHINAJune2015独创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得宁波大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。签名：___________日期：____________关于论文使用授权的声明本人完全了解宁波大学有关保留、使用学位

4、论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的论文在解密后应遵循此规定）签名：___________导师签名：___________日期：____________宁波大学硕士学位论文汽车侧气囊仿真与优化摘要在汽车碰撞发生瞬间，传感器感受到碰撞产生的信号，安全带、安全气囊和其他一些安全设备全部开始工作来防止乘员受到伤害，这些设备和系统称之为被动安全系统。我国城市交通现状使得交叉路口的侧面碰撞事故发生概率较高，固有必要特别重视汽车侧面碰撞的乘员保护。由于车身侧面结构强度相

5、对薄弱且空间较小，侧面碰撞过程中乘员容易受到严重的损伤，而常规的安全带无法提供应对侧向冲击的缓冲作用，因此侧气囊的保护作用就显得尤为重要。随着我国汽车研发技术的不断积累和对自主知识的重视，新车型的研制越来越多地采用正向开发。安全气囊的正向开发过程涉及诸多的因素：车身强度、乘员空间和约束系统零部件等，而不同的因素对气囊保护作用的影响程度不尽相同，研究气囊的各项特性有助于提高约束系统的工作效能，减少乘员在侧面碰撞中的损伤。本文基于非线性分析软件LS-DYNA研究侧气囊的建模及仿真方法，通过动态冲击试验结果修正仿真模型，提高了数值仿真计算的精度，同时引入乘员损伤评价准则，使得侧

6、气囊的仿真计算结果更符合实际的工况。在分析了目前主要气囊模型的基础上，详细研究了应用控制体积方法的Hybrid模型。从建模方法上分析网格划分对模型质量的影响，研究模型中参数的设置方法，并结合多种前后处理软件进行建模和分析结果数据。针对侧气囊在开发过程中应用的试验进行有限元模拟，通过将试验数据与仿真数据对比，优化了有限元模型参数，获得了与试验各项特性相吻合的有限元模型。本研究项目中，气囊的试验有压力容器试验、静态展开试验和动态冲击试验三个部分组成，这是气囊开发过程中确定有限元模型参数的关键环节。通过压力容器试验获得发生器参数，确定发生器产生气体随时间的变化量。静态展开试验使

7、用高速摄像机记录来判定气囊充气时间，分析气囊折叠方式对气囊展开的影响。动态冲击试验是通过具有一定速度的冲击锤撞击气囊，模拟了实际碰撞侧面碰撞过程中人与气囊之间的缓冲作用，通过这种试验方法获得气囊的泄气特性。在上述研究的基础上，进一步开展了侧气囊在乘员约束系统中的作用研究，这可以更真实的评估约束系统的安全性能，通过运动损伤生物力学研究乘员损伤机理和损伤准则的制定方法，其中NCAP（新车碰撞测试）法规是应用最为广泛的损伤准则。通过研究表明，侧气囊的气孔直径在一定范围内数值越大乘员胸部位移量越小，而超过一定数值易造成气囊过量泄气，乘