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        汽車安全氣囊殼體安裝結構改進同國內發展趨勢

        發布日期:2020-11-24 發布者:德幫汽車

          (一)、汽車氣囊殼體安裝結構改進設計
          1、安裝結構設計
          結合汽車氣囊殼體安裝問題,還要實現安裝結構的改進設計。具體來講,就是采用開口的盒式結構殼體,其側壁設置有翻邊和張開的掛鉤,翻邊頂面稍高。在殼體底部,設置有發生器安裝孔和氣袋固定環安裝孔,儀表板底部設置有向下突出的支架,可以掛鉤配合通孔。在安裝時,可以采用沖壓成形工藝進行掛鉤安裝,促使掛鉤在殼體側壁上自動形成,中部沖壓形成凹槽,克服采用焊接或鉚接方式存在的問題。在氣囊點爆過程中,壓力達到較大值后,殼體開口位置將產生較大變形,對殼體掛鉤有的強度要求,所以還要做好材料的選擇。綜合考慮各方面需求,殼體材質選用DC04,掛鉤、壓環、發生器、支架均為鋼材質,罩蓋采用TP07003。采用該種結構,可以避免氣囊點爆給儀表板帶來損傷,同時也能減少殼體安裝時間,為汽車裝配提供便利。
          2、模型建立分析
          為確定結構設計效果,還要采用Catia三維繪圖軟件進行三維模型的建立。結合各項設計參數,可以相應的數學模型,然后將模型導人到HyperMesh中實現網格劃分,將網格單元類型、各單元材料特性進行賦值。在仿真分析階段,可以采用Ls-Dyna氣囊殼體強度分析,完成氣囊點爆整個過程的仿真分析。在Ls-Dyna中,存在有各種發生器模塊,可以結合汽車車型進行相應模型的選擇。在實際分析時,可以輸入320kPa發生器參數。對Airbag_folder模塊進行調用,則能在有限元模型導人后實現網格折疊,完成折疊參數的設置,使氣袋在Z方向折疊。
          3、仿真分析結果
          從仿真結果來看,在0~4ms之間,氣囊處于點爆開始階段,氣袋尚未沖出發生器,但是承受的壓力值達到較大,以至于殼體內壁承受較大壓力,促使開口位置發生變形,掛鉤承受較大考驗。在4~7ms階段,氣袋從殼體沖出,內部壓力急劇減小,對殼體側壁作用力不斷增加。在7~40ms之間,殼體持續受到氣袋的壓力,以至于殼體開口變大。
          在15~25ms之間,氣袋展開,使發生器受到向外拉力作用。通過發生器與殼體連接部分,殼體受到向外的拉力,促使安裝孔位置受到較大考驗。在整個過程中,殼體材料斷裂應力均比點爆較大應力大,氣袋正常展開,整個點爆過程非常平穩,所以可以判定殼體強度能夠滿足點爆要求。從各溫度條件下靜態點爆試驗結果來看,氣袋均順利展開,同時點爆時間符合要求。在各試驗中,殼體、支架、掛鉤等連接部件均為出現裂痕,氣袋表面也未出現燃燒或破裂問題。因此,改進后的汽車氣囊殼體安裝結構能夠滿足氣囊基礎性能設計要求,可以為氣囊安裝提供便利。
          通過分析可以發現,在汽車氣囊殼體設計方面,除了考慮殼體強度問題,還要考慮殼體安裝能否滿足汽車裝配需求。在實際設計中,在綜合考慮各方面因素的基礎上,實現殼體安裝結構的改進設計,則能使殼體性能加,同時使安裝工藝簡化,完成通用化程度高的氣囊殼體設計,繼而好的滿足汽車生產需求。
          負氣囊氣體發生器系統中一個非常重要的部件是氣體發生器,它的作用是以足夠快的速度產生足夠體積的氣體,供給氣囊.氣體發生器較突出的特點是燃爆品,在極短的時間(0.03~0.05)s內可使環境發生劇烈變化。
          (二)、國內汽車氣囊的發展趨勢
          汽車為人們的生活提供了的便利,購買汽車時,除了考慮汽車的性能、外觀、舒適性外,多的則是汽車的性。因此,汽車氣囊在現代轎車中是不可少的,它在發生事故時,能對乘員提供的保護。
          (1)通過智能化提高性。通過傳感器等技術,可以讓氣囊感知車內人員的特征,從而能好地保護司乘人員,并減少汽車氣囊本身對司乘人員的碰撞傷害。比如,通過多種感應器,感應到人的體重,通過重量可以判斷是大人還是小孩;還可以判斷司乘人員在車內的位置,以及車內某些位置是否有人存在等信息。
          (2)采用多樣化保護乘員。汽車氣囊較初設計只是為了保護前排人員與車內部件的正面碰撞。國內汽車氣囊主要有以下幾種:一是后座氣囊,后排安裝氣囊,在前排人員座椅的后方安裝氣囊,可以保護后排人員的碰撞傷害。二是臀部氣囊,傳統氣囊只保護乘員的正面,而臀部氣囊是從座墊上彈出展開的,并且其彈開后的形狀呈L型,這樣在展開時,起到好的保護作用。三是帶氣囊,發生碰撞時,帶可以對乘員起到的保護作用,但傳統的帶,在碰撞時,與人體的接觸面小,其沖擊力也會對乘員造成傷害。
          在汽車的使用中,性是較重要的。汽車氣囊對于保護乘員的性是不可少的。無論汽車氣囊采用什么技術,未來多么智能化、形式多么多樣化。其較根本的目的就是要保護乘員的。因此,在現代的轎車,應用什么樣的汽車氣囊、配置多少個氣囊,都要以能加保護乘員的為目的進行設計,這才是汽車氣囊在現代的轎車中存在的意義。

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