安全氣囊展開(kāi)引起前排離位兒童損傷機(jī)理研究.pdf

1、隨著汽車工業(yè)的發(fā)展以及道路交通事故的逐年增加，汽車的安全性也得到越來(lái)越多的重視。汽車被動(dòng)安全的研究目標(biāo)是在車輛發(fā)生碰撞時(shí)使乘員的損傷和死亡降到最低。安全氣囊作為一種有效的被動(dòng)安全保護(hù)裝置，是基于50百分位成年男性設(shè)計(jì)的，對(duì)于離位兒童以及5百分位女性乘員會(huì)造成頭骨骨折、頸椎折斷、胸骨骨折等額外的傷害。
　　本文詳細(xì)介紹了美國(guó)FMVSS208法規(guī)關(guān)于離位乘員保護(hù)的要求，這是是唯一涉及到離位乘員保護(hù)的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，明確了離位乘員靜態(tài)試驗(yàn)的過(guò)

2、程和要求以及乘員頭部、頸部、胸部的損傷評(píng)價(jià)準(zhǔn)則和計(jì)算方法。目前我國(guó)還沒(méi)有相關(guān)的法律法規(guī)，因此離位兒童損傷機(jī)理研究對(duì)我國(guó)安全法規(guī)的完善具有重要意義。
　　參照現(xiàn)有被動(dòng)安全研究方法，采用試驗(yàn)與仿真相結(jié)合的方式開(kāi)展兒童離位保護(hù)研究。以某汽車乘員側(cè)安全氣囊為研究對(duì)象，采用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)方法，運(yùn)用MADYMO軟件建立安全氣囊仿真模型。通過(guò)氣囊靜態(tài)起爆試驗(yàn)驗(yàn)證氣囊的展開(kāi)過(guò)程和最終展開(kāi)形狀;線性沖擊試驗(yàn)以及三歲兒童離位試驗(yàn)驗(yàn)證氣囊的動(dòng)力學(xué)特性，

3、最終獲得穩(wěn)定有效的安全氣囊仿真模型。
　　根據(jù)法規(guī)FMVSS208中關(guān)于離位保護(hù)的要求，進(jìn)行三歲兒童離位仿真研究。研究泄氣孔大小、氣體發(fā)生器產(chǎn)氣量、織布滲透率、折疊方式、起爆角度等氣囊參數(shù)對(duì)離位兒童的損傷影響;探究雙級(jí)起爆安全氣囊的保護(hù)性能，結(jié)果表明當(dāng)點(diǎn)爆延遲時(shí)間為30ms，產(chǎn)氣量分配比例為50∶50時(shí)，3歲離位兒童的綜合損傷最小;研究?jī)和x位位置與損傷的關(guān)系，結(jié)果表明兒童距離安全氣囊模塊越遠(yuǎn)，綜合損傷越小，越有利于兒童的離位保護(hù)

4、。
　　研究分析氣囊內(nèi)部物理場(chǎng)在不同時(shí)刻的變化情況以及氣體流速、壓力、溫度與乘員損傷之間的相關(guān)性，研究表明氣囊內(nèi)部壓力與乘員損傷之間高度線性相關(guān)，并且在此基礎(chǔ)上研究離位兒童頭部、胸部和頸部的損傷機(jī)理。采用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)大量不同工況的仿真結(jié)果進(jìn)行研究分析，結(jié)果表明:在HIC15的計(jì)算時(shí)間段內(nèi)，頭部加速度與氣囊內(nèi)部壓力的比值系數(shù)為1.4502;胸部連續(xù)3ms最大加速度與對(duì)應(yīng)3ms時(shí)間內(nèi)氣囊內(nèi)部壓力的比值系數(shù)為0.8936;頸部最大軸向拉