气囊匹配优化设计方法

鉴于以往的气囊设计通常用反复实验来验证设计合理性,造成时间和资源的极大浪费,本文中将安全气囊及其周边环境作为一个研究整体,以有限元仿真评估安全气囊点爆环境的状态。通过引入安全气囊及其周边环境中的撕裂线形式、气囊门盖材料、气囊展开方向与风窗玻璃夹角和气囊与风窗玻璃垂直距离等设计参数,用正交实验优化气囊设计方案的稳健性。仿真结果和实车点爆实验验证了所提出的优化方案的有效性。     

侧面柱撞工况后排侧气囊仿真优化分析

<正>笔者以某一车型汽车后排安全气囊为研究对象,针对32KPH,75°侧面柱撞试验工况,进行侧面后排安全气囊参数优化分析工作,主要介绍侧面柱撞标准要求、安全气囊袋型设计、气囊参数优化过程,不同折叠方式及子系统试验对标等,以上仿真分析工作都是基于CAE软件进行模拟分析。应用CAE分析软件论述了气囊仿真建模的前期建模工作,具体包括气囊缝合、折叠,以及气囊参数优化前后的气囊静态起爆试验、水平冲击试验及子系统试验对标工作,主要优化目标是在侧面柱撞实验中降低SID-Ⅱs假人手臂抬起高度以及满足后续实车试验中的假人伤害指标要求。实现方法是通过冲击及子系统对标来优化RSAB气囊参数,并加以实验验证。     

正面碰撞条件下驾驶员安全气囊的匹配优化

为实现正面碰撞条件下驾驶员安全气囊的匹配优化，建立了某小型纯电动汽车的安全气囊有限元模型及其简化乘员约束系统模型，利用静态展开试验验证了模型的准确性，通过对安全气囊的气体质量流量缩放率、点火时刻等 7 个参数对乘员加权伤害指标（WIC）的灵敏度进行分析，确定了气囊主要优化参数。设计三因素七水平的正交试验，考察优化参数对 WIC、头部伤害指数（HIC）、胸部 3 ms 合成加速度及胸部压缩量的影响等级，利用极差分析确定气囊初步及局部匹配时参数调整优先顺序。构建气囊变量与 WIC 的高阶多项式代理模型，确定了气囊最优参数组合。结果表明，优化后 WIC 下降14.92%，乘员保护效果明显提高。     

基于LS_DYNA对某PAB模块挂钩强度的仿真分析

以某汽车驾驶员安全气囊(PAB)固定支架挂钩为研究对象,建立有限元模型,采用均布力的方法将气囊爆破时的反作用力施加在罩盖上,并以LS-DYNA为求解器对气囊展开时支架和罩盖挂钩处的强度进行有限元分析,分析了气囊在爆破时挂钩的应力应变情况,验证了设计的合理性,为其结构进一步设计、优化提供了依据。     

塑料仪表板横梁的设计与成型优化研究

在"以塑代钢"的轻量化需求的背景下,对金属制仪表板横梁总成进行塑料代替设计。依据塑料的成型工艺要求对仪表板横梁总成进行整体设计,使其实现一体化的目标。为了满足制造工艺需求及各项性能试验需求,文章基于Moldflow软件和分子扩散理论,建立塑料仪表板横梁的有限元模型,确定材料并分析影响其性能的重要指标熔接痕的强度,在零件设计、模具、工艺等各方面对其进行优化设计。最后通过实际注塑生产零件,通过震动耐久试验和气囊爆破试验,验证了塑料仪表板横梁的结构设计和制造工艺的有效性,具有一定的实践指导意义。     

行人保护气囊设计与验证

在近几年我国实际交通事故中,超过70%的事故涉及弱势道路使用者,汽车对他们的保护需求日益凸显。本文中基于一款A级轿车,对能保护弱势道路使用者头部、并与弹起式发动机罩相配合的保护气囊(简称行人气囊)进行了设计和验证。首先,设计行人气囊的包型和布置,基于弹起式发动机罩仿真行人气囊头型冲击、联动展开等工况;其次,利用试验和理论推导对仿真结果进行验证,修正行人气囊和弹起式发动机罩的关键参数;最后,基于C-NCAP头型冲击试验,探究该行人气囊的保护效果。试验结果表明,基于该车开发的行人气囊对头部的保护效果良好,伤害降低60%以上,得分率高达93.1%。     

探究2021版CNCAP中PAB气囊设计要求及应对策略

<正>PAB气囊在碰撞过程中能够起到保护乘员头部的作用。随着2021版CNCAP的发布，对于PAB气囊的开发提出了新的要求。要求在碰撞过程中，PAB气囊展开不能存在飞溅物、不能扫到假人头部、不能存在危险展开。笔者以某项目PAB气囊设计验证为基础，探究2021版CNCAP中PAB气囊设计要求及应对策略。     

侧安全气囊在侧面约束系统中的集成

针对安伞法规关于不同碰撞形态下对乘员侧面保护的要求,进行了侧安全气囊集成于内饰侧面约束系统中的参数优化及系统验证,并在实车碰撞中证明了气囊参数满足可变形壁障侧面碰撞形态下对正位坐姿乘员的保护要求.针对TWG(国际轿乍生产联盟、轿车乘员约束系统委员会、高速公路保险机构)关于离位坐姿乘员在气囊爆破中的保护要求,进行了侧气囊参数校核与约束系统结构优化.     

正面碰撞前后双气室气囊的设计与优化

针对大体型乘员易击穿气囊的问题,设计了一款新型的前后双气室安全气囊,提高对大体型乘员的保护效果。首先基于MADYMO建立某A级车的乘员约束系统模型,通过仿真和试验验证其有效性。接着以经验证的汽车正面碰撞模型为基础,建立一个装有前后双气室气囊的正面碰撞模型,并对该模型进行正面碰撞仿真。最后利用正交试验对双气室气囊的参数进行优化。结果表明:优化后双气室气囊的大体型乘员加权伤害指标值WIC较传统单气囊降低了30.7%,显著提高了约束系统的安全性能。     

软质仪表板泡沫与骨架粘接力影响因素分析

聚氨酯发泡仪表板泡沫与骨架的粘接性能对气囊爆破结果有很大影响。针对软质仪表板采用发泡工艺时,发泡过程中异氰酸酯和组合聚醚的流量及配比、模具开始排气时间、模具温度、异氰酸酯和组合聚醚的温度、骨架温度等各种工艺参数对聚氨酯泡沫与气囊盒盖板之间粘接力的影响进行了系统分析,以避免气囊爆破的冲击力对乘员产生的伤害。     

乘员约束系统参数优化及稳健性分析

针对某新开发车型,建立了正面碰撞约束系统模型,并对其气囊模块进行了试验验证.接着对模型进行参数优化,并对优化结果进行稳健性分析,以确保开发的约束系统满足设计要求.在碰撞波形稳定的前提下,使50km/h刚性壁障碰撞的C-NCAP得分在12.09～12.95之间的概率大于99%.     

基于商用车气囊减震系统的舒适性研究

随着社会的发展,商用卡车的减震系统从最初的机械减震发展到后来流行的气囊减震,全浮式、半浮式、四点悬浮气囊结构等,说明人们对商用车的舒适性要求越来越高。文章研究全浮式气囊减震系统在商用车领域中的设计应用,舒适性要求仅通过理论计算很难获得最佳状态,应通过理论、实验相结合方式持续优化。在设计验证阶段,需要对实车进行初步测量,计算出固有参数,再通过一些特殊手段计算出相应数据作为输入,经过分析筛选出有效数据,进行分析,使用初版参数样件进行装车,最后通过不断的实际路试进行验证修正原输入参数,最终确定最佳匹配参数并固化下来用于量产。     

膝部气囊在正面碰撞中的研究与应用

正正面碰撞中假人下肢伤害普遍偏高,本文通过某车型开发一款膝部气囊,对其空间布置、保护效果及展开空间等参数进行验证分析,并通过madymo仿真软件建立与之相对应的仿真模型。在验证仿真模型的可靠性后对其进行参数优化,以提高假人身体各部位的伤害值为目标,深入分析膝部气囊在正面碰撞过程中的保护效果。     

汽车仪表板气囊盖断裂原因分析

对某轿车气囊在爆破过程中仪表板气囊盖板产生断裂的原因进行了分析,通过改进成形工艺,避免零件主要受力部位产生局部的缩颈变形,解决了开裂问题.     

发动机凸轮轴后端盖密封失效分析及优化

本文针对某型发动机开发试验中出现的凸轮轴后端盖密封失效问题，应用非线性有限元软件ABAQUS对后端盖、密封垫以及缸盖组成的整体系统进行了数值模拟，得到了后端盖的变形和密封垫的压力分布。对比试验结果，可以得知密封失效的主要原因是后端盖刚度设计过低。因此，在此分析结果上对后端盖进行了结构优化，并进行了仿真和试验验证，结果表明，经优化后的凸轮轴后端盖能满足密封要求。     

发动机凸轮轴后端盖密封失效分析及优化

针对某型发动机开发试验中出现的凸轮轴后端盖密封失效问题，应用非线性有限元软件ABAQUS对后端盖、密封垫以及缸盖组成的整体系统进行了数值模拟，得到厂后端盖的变形和密封垫的压力分布。试验结果表明。导致密封失效的主要原因是后端盖刚度设计过低．对后端盖进行了结构优化，并进行了仿真和试验验证。结果表明，经优化后的凸轮轴后端盖能满足密封要求。     

纯电动汽车用动力电池碳纤维上盖的设计

为达到某纯电动汽车动力电池上盖轻量化设计目标,在保证碳纤维上盖刚度的前提下,从成本、模态分析、自重、成型工艺等方面对不同碳纤维材料结构进行了评估,最终确定选用铝蜂窝夹层结构方案并进行详细结构设计及工艺设计。该方案的动力电池上盖质量为4 kg,比铝合金方案轻1.784 kg,达到轻量化设计目标;通过自由模态试验对碳纤维上盖仿真模型进行验证,结果表明,仿真模型的1阶自由模态和3阶自由模态的误差较大,需要进一步优化。     

富康988轿车行李箱盖有限元分析及试验

利用有限元法对富康988轿车行李箱盖进行了弯曲和扭转刚度计算及破坏分析，通过计算结果与试验结果的比较，验证了计算结果的正确性。在此基础上，运用参数优化和结构优化的方法，通过多种改进方案的计算比较，找到了提高行李箱盖扭转刚性的途径及解决行李箱盖里板锁附近部位开裂的措施。     

基于微型遗传算法汽车安全气囊系统优化设计

采用LS-DYNA软件建立了汽车安全气囊的有限元模型,通过跌落塔试验验证了CAE模型的有效性。首先利用微型遗传算法对安全气囊的排气孔直径、拉带长度和气体发生器质量流率等参数进行了优化,然后结合整车正面碰撞试验验证了该模型优化参数的准确性。结果表明,当安全气囊的排气孔直径为48 mm,拉带长度为240 mm,气体发生器质量流率为1.1 k时,气囊能最大程度地保护乘员的头部、颈部和胸部安全。     

基于提高乘员保护效能的安全气囊折叠方法研究

提出了安全气囊展开特性的优化指标。使用LS-DYNA软件建立了不同折叠方式的气囊有限元模型,结合静态点爆试验和图像处理技术,对一种新型气囊在典型折叠方式下的展开特性进行了分析。以模拟计算结果为依据,设计了基于提高乘员保护效能的新折叠方法。经试验验证,新设计的折叠方法具有良好的展开特性。