一种新型安全气囊的动作方式研究[外文翻译].rar

附件C：译文

一种新型安全气囊的动作方式研究

Hu Lin a，Liu Ping a， Huang Jing b
a上海理工大学机械工程学院
b湖南大学汽车车身设计制造国家重点实验室

摘要
本研究是一种新型安全气囊系统（NAB）的开发研究，它由两个平层和管式结构的中间层组成。这种新安全气囊的目的是在发生车辆碰撞时保护乘客安全，减小乘客损伤。这种安全气囊的膨胀体积为40升。该安全气囊进行了静态试验测试和假人III的碰撞试验测试。安全气囊的有限元模型的开发和验证使用的是该安全气囊的滑车碰撞试验结果。为了测定对乘员保护的能力，该新型安全气囊的计算机模拟研究在司机侧使用了普通的安全气囊，也使用了假人III模型。结果表明，在相同的的负载和位移情况下，该新型安全气囊比传统的安全气囊系统需要的气体少，并且该安全气囊撞击时的相对速度比传统安全气囊低。在正面碰撞的仿真中，使用新型安全气囊的假人头部加速度比使用传统安全气囊的低。
关键词：安全气囊，正面碰撞乘员保护，滑车碰撞试验，有限元模型。
1. 序言
安全气囊能够有效地保护司机和乘客已经在多起机动车撞车事故中得到证明，然而，如果系统不精心设计、制造和使用，副作用也非常严重[1]。一个普遍的副作用就是当它不能正确的展开时，就会伤害乘客，尤其是对妇女和小孩（Chritina等,1998；John等，1993；Alex等，1995）。因为要实现碰撞乘员保护，所以在正面碰撞时，安全气囊在50ms内要完全展开以达到一个较大的受力面积，让成员的头部和躯干逐渐减速，防止与汽车的其他内饰件接触。一个离安全气囊很近的乘员位置探测单元促使安全气囊迅速充气。分阶段（冲出阶段和承载阶段）的气囊展开与高速的局部力量是联系在一起的。以生物力学为基础的研究表明，不管是实际碰撞还是实验测试，胸部、颈部在与安全气囊的相互接触中最容易伤到伤害。研究发现，胸部受伤一般与安全气囊的“展开力量”以及安全气囊冲出阶段有关，而颈部受伤很可能与承载阶段有关系[2]。一般认为，如果安全气囊的早期展开模式能够受到控制的话，副作用则会小很多。安全气囊合适的展开取决于以下因素：膨胀系统、点火系统以及点火时间等。传统安全气囊的展开需要一个强大的膨胀体系和一个快速反应的点火系统，因此对系统要求很高，进而导致成本很高。为了减少气囊系统可能的副作用以及满足膨胀系统的适当需求，一种夹管式安全气囊系统（NAB）[3]被开发出来并在这篇文章中被评估。