基于安全氣囊布置的風(fēng)擋玻璃動(dòng)態(tài)應(yīng)變預(yù)測方法研究

在車型開發(fā)的早期階段，需考慮風(fēng)擋玻璃的布局和形狀以及安全氣囊的位置和安裝等因素。本研究的目的是在沒有車輛測試條件的短期內(nèi)，準(zhǔn)確預(yù)測乘員安全氣囊布置導(dǎo)致的風(fēng)擋玻璃動(dòng)態(tài)應(yīng)變。關(guān)于風(fēng)擋玻璃動(dòng)態(tài)壓力分布的相關(guān)假設(shè)如下：安全氣囊的充氣是瞬時(shí)的，因此可以忽略空間壓力差異。鑒于這種假設(shè)，動(dòng)態(tài)壓力分布的重要參數(shù)如下：①安全氣囊與擋風(fēng)玻璃接觸時(shí)的最大壓力分布；②安全氣囊布置時(shí)對風(fēng)擋玻璃施加力變化特征。

該預(yù)測方法基于一個(gè)簡化安全氣囊布置測試和有限元模擬。如果應(yīng)變力可以只由簡單的安全氣囊布置測試來預(yù)測，則會(huì)有很大的便利性。使用簡化的氣囊布置測試來衡量安全氣囊和模擬風(fēng)擋玻璃平板之間的峰值壓力分布。壓力變化曲線由傳感器測量出的伸縮力變化決定。測量尺度因子由曲線上各點(diǎn)壓力測量決定。指示壓力變化會(huì)被直接用于風(fēng)擋玻璃有限元網(wǎng)格分析。在汽車開發(fā)過程中，探討影響因子和其對風(fēng)擋玻璃應(yīng)變的敏感性十分重要。

為驗(yàn)證本預(yù)測方法的正確性，將有限元模擬的應(yīng)變力與車輛測試的應(yīng)變儀數(shù)值進(jìn)行比較。結(jié)果表明，安全氣囊布置導(dǎo)致的擋風(fēng)玻璃應(yīng)變預(yù)測值與車輛測試中的數(shù)值有很好的相關(guān)性，表明本預(yù)測方法可作為提高設(shè)計(jì)開發(fā)效率的有效工具。

Yoshiyuki Tosa et al. SAE 2015-01-1330.

編譯：苗志慧