汽车安全气囊工作过程计算机仿真理论与试验验证技术研究
【摘要】：
汽车安全气囊作为一种辅助的乘员约束系统，在汽车发生碰撞时保护车内乘员的效用已越来越得到肯定。对安全气囊的研究，尤其是对安全气囊的计算机仿真研究显得越来越重要。作为这一研究的重要组成部分，对仿真算法进行必要的验证也是必不可少的。本文的主要任务就是研究并建立一个多功能试验台架，对安全气囊的计算机仿真进行试验验证，并为以后的仿真研究提供试验数据。
本文首先介绍了汽车安全气囊工作过程计算机仿真理论及其关键问题，指出对汽车安全气囊工作过程的计算机仿真实际上可以归纳为一个接触碰撞问题的处理，并通过研究该问题的求解提出了气囊计算机仿真的两大关键技术：气囊有限元模型和接触碰撞模型。通过分析气囊对人体的保护作用，提出了评价气囊工作性能的三个参数：碰撞加速度、速度和气囊气体压力，并以此作为试验装置设计的依据，为后面的试验研究提供了理论基础，确立了试验装置设计方案以及设计的主要技术参数。试验台架的设计主要是用于模拟人体头部的碰撞球与气袋的轴向对称正碰，要保证的参数是用于悬挂碰撞球的初始位置与安置气囊的位置之间的垂直距离；此外，为了增加多组不同的试验数据，设计了一可拆卸的三角支架，用于碰撞球与气袋的摆锤冲击碰撞，其主要参数为摆杆摆臂的长度。最后应用本文提出的试验技术，对模拟安全气囊的气袋进行了工作性能测试。通过仿真结果与试验结果的比较，仿真算法的有效性得以证实。实践表明，应用本文作者所提出的实验技术与装置对汽车安全气囊工作性能仿真的检验将是一条可行的途径。它为应用各种仿真软件对气囊进行结构优化的仿真结果提供了一种检验手段，也将为以后的安全气囊计算机仿真提供试验数据或相应的判据。
【关键词】：安全气囊 计算机仿真 试验验证 【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2002
【分类号】：U491.61
【DOI】：CNKI:CDMD:2.2002.101455
【目录】：
- 中文摘要2-5
- 英文摘要5-7
- 第一章 绪论7-19
- 1．1 汽车被动安全性研究概述7-13
- 1．2 汽车安全气囊的设计及研究方法概述13-17
- 1．3 本论文主要研究内容17-19
- 第二章 汽车安全气囊工作过程计算机仿真19-33
- 2．1 概述19-23
- 2．2 汽车安全气囊工作过程计算机仿真的关键技术23-29
- 2．3 仿真关鍵技术应用实例29-33
- 第三章 气囊工作性能试验检测技术研究33-56
- 3．1 概述33-35
- 3．2 试验技术与装置的开发35-40
- 3．3 试验电测试系统的设计40-46
- 3．4 试验测试数据的处理46-56
- 第四章 仿真实例的试验验证56-64
- 4．1 轴向对称正碰56-60
- 4．2 摆锤冲击碰撞60-64
- 第五章 总结64-66
- 致谢66-67
- 参考文献67-70
- 附录A 轴向对称正碰仿真例主程序70-73
- 附录B 摆锤冲击碰撞仿真算例主程序73-76
- 附录C 安全气囊有限元模型76-78
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