浅析某乘用皮卡膝部安全气囊设计

副驾驶安全气囊、驾驶侧安全气囊和安全带等被动安全装置可以降低正面碰撞中乘员头部及胸部的伤害,但对乘员的腿部保护效果有限,因此膝部安全气囊的需求与应用越来越多。基于此,研究小组分析了某乘用皮卡膝部安全气囊一些设计要点,包括膝部安全气囊与周边件,如地毯、仪表板的匹配要求,为保证膝部安全气囊能顺利展开,剖析了膝部安全气囊常见的撕裂线形式及相关参数常用的设计值,以及膝部安全气囊的布置要求等,同时阐述了膝部安全气囊静态展开试验时的试验标准、试验条件、试验合格的判断依据,为后续膝部安全气囊的设计开发提供参考。仿真结果表明,膝部安全气囊是汽车被动安全的重要组成部分,可在汽车发生碰撞时与副驾驶安全气囊、侧气帘等一起保护车内乘员免受伤害。

汽车膝部气囊设计与优化

针对某车型建立了MADYMO车体模型和膝部气囊模型,并通过试验验证了模型的有效性。利用该模型对安装与未安装膝部气囊情况下假人的运动响应和伤害值进行了仿真分析,研究了膝部气囊在正面碰撞中对假人各部位的影响。根据仿真结果,通过正交试验对初步设计的膝部气囊进行了优化设计,优化后WIC值减小了3.39%,表明膝部气囊对下肢的保护性能得到很大提升。

小膝部空间车型驾驶员膝部伤害及优化

某配有膝部气囊的车型在进行正面碰撞试验时,假人的左右膝盖滑移量分别为10.61,6.50 mm,均超过C-NCAP规定的高性能限值,造成腿部扣分,其原因是由于试验中膝部气囊无法完全展开所致。文章提出对原气囊造型进行变更、向后移动座椅位置及取消膝部气囊3种修改方案进行试验,并对试验结果进行对比分析。结果表明,3种方法均能降低假人的膝盖滑移量,其中取消膝部气囊的方案使左右膝盖滑移量分别降低至1.46,2.00 mm,效果最明显。因此针对膝部空间小的车型,不建议配备膝部气囊。

大客车前碰撞中驾驶员膝部气囊优化设计研究

在大客车前碰撞中,由于前围产生较大侵入变形,极易造成驾驶员下肢损伤。为减少驾驶员下肢损伤风险,设计了一种驾驶员膝部安全气囊,并采用计算机仿真方法对气囊进行了优化分析研究。首先,利用Hypermesh建立12 m大客车的有限元模型,并对其进行正面碰撞模拟,验证了客车模型的可行性,且得到驾驶员座椅下方加速度曲线。然后,用MADYMO动力学软件建立了该大客车驾驶员约束系统的前碰撞模型,模型包含客车驾驶舱、驾驶员座椅、三点式安全带、转向系统、和膝部安全气囊。进而将有限元客车整车正面碰撞模拟获得的加速度曲线作为MADYMO碰撞模型的输入载荷条件,分析了安全带和膝部气囊的八个设计参数对驾驶员下肢损伤的影响。最后得到膝部气囊点火时刻、膝部气囊拉带长度、膝部气囊排气孔面积系数三个主效应影响因子,并基于多目标遗传算法对其进行优化分析,优化结果使驾驶员下肢损伤风险得到了很大程度的降低。

某轿车膝部气囊保护区域的定义及其气袋设计

分析解读了Euro NCAP和CNCAP试验规范对膝部保护区域定义的影响,探索建立了在3D数模中模拟定义膝部保护区域的方法,研究了保护区域对气袋形状和尺寸设计的影响。

汽车前碰撞中仪表板对乘员的保护性研究

对汽车仪表板和仪表板横梁的结构进行研究,在提升汽车前碰撞对乘员保护性的前提下对其吸能效果进行优化。首先介绍了乘员损伤评价标准和影响损伤的各种因素;其次对各种气囊的保护性及不足之处进行了介绍,在此基础上提出了代替辅助气囊的仪表板乘员保护结构,并对该保护结构的变形量和吸能性进行了力学层面和设计方法上的分析;最后对比了安装膝部气囊和膝部吸能部件的2种仪表板的实车前碰撞试验结果,对今后的结构吸能性的优化设计和研究具有实际意义。