气囊工作过程仿真研究

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1、中图分类号：V224．216学科分类号：082504论文编号：102870110．019l硕士学位论文气囊工作过程仿真研究研究生姓名学科、专业研究方向指导教师程涵人机与环境工程飞行器安全救生余莉副教授南京航空航天大学研究生院航空宇航学院二0O九年十二月雏池、量，§琴、)耋箩J●●】1●NanjingUniVersityofAeronauticsandAs仃onauticsTheGraduateSchoolCollegeofAerospaceEngineeringNumericalSimulationResearchonAirbagWorldngProcessAThesisi

2、nMan—Machine＆EnVironmentEnginee“ngbyChengHanAdvisedbyAssociateProfessorYuLiSubnlittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsformeDegreeofMasterofEnginee订ngDecember，2009承诺书本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式

3、标明。本人授权南京航空航天大学可以有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的学位沦文在解密后适用本承诺书)作者签名：锃2／墨r日期：纠呈：三：[五一南京航空航天大学硕士学位论文摘要气囊广泛用于航空航天、船舶、汽车以及其他新兴领域。一般气囊设计主要是基丁经验公式和实物的实验，传统的方法需要投入人量人力和物力，并且周期长，一些重要数据采集不全面。随着计算机硬件与软件的迅猛发展，用数值模拟辅助设计研究成为可能。本文基于LS．DYNA有限元分析软件，对气囊的_1：作过程进行

4、了仿真研究。主要完成了下面几个方面的工作：(1)采J}{{j控制体积法(简称CV法，Con缸Dl、blume)对一实际工程应用一无人机缓冲气囊的整个工作过程进行数值模拟，获得气囊囊压、运动速度、过载等的变化情况。(2)采用任意拉格朗日．欧拉(简称ALE法，舢itrau哆Lagran西a11．Eul甜an)流同耦合方法模拟了气囊充气过程，获得了充气过程中，气囊外形和流场之间的动态关系；(3)采用cV方法模拟气囊充气过程，获得气囊外形以及囊内压力并将结果和ALE法进行了对比。结果表明：对于像气囊缓冲等实际一l：程应用，由于需要对气囊外形尺寸、排气口面积等参数进行大量的模拟比较，

5、CV法计算速度快，周期短。尽管CV方法简单，但对于高速下的气囊充气过程，无法获得囊内瞬态的流场变化及气囊表面的展开细节，确立了ALE方法在气囊充气仿真的可行性；通过囊面结构应力的分析，获得了气囊展开时的危险位置。总之，无论CV法还是ALE法对于协助气囊设计，减少试验次数具有重要意义。一关键词：气囊；缓冲过程；充气过程：CV法；ALE法：有限元分析气囊jr作过程仿真研究AbstractAirbagsarewidelyusedinaerospace，mariIle，automotiVeandothernewareaS．The仃aditonalairbagdesi盟isminly

6、baLsedonempiricalfo矾ul镐andphysicalexperiments．Theyneedeno啪ousmanpo、Ⅳer锄dmaterialresources，andthecycleislong，someimponantdataareincomplete．ButwithmerapiddeVelopmentofhardwareandsofhVare，menumericalsimula“on-2Lssisteddesignbecomespossible．Firstly’the觚tllorsimulatesapracticalapplication，Ⅱleen

7、tireworkprocessofu姗锄edaircraftusedbu虢ra曲ag，whichisbaSedonLs·DYNAwithcon昀lVolumemetllod(forshort勰CVmethod)．111enweobtaintllepressure，Veloci吼oVerloadoftheairbag．Secondly'tIlispaperalsouseall砒itr哪La鲫舀an-Euleri锄(forshon勰ALEmethod)nu肌olidcouplingmemodtosi舢latenlein