私家車氣囊殼體安裝結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)

一、安裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

結(jié)合私家車氣囊殼體安裝問(wèn)題，還要實(shí)現(xiàn)安裝結(jié)構(gòu)的改進(jìn)設(shè)計(jì)。具體來(lái)講，就是采用前端開(kāi)口的盒式結(jié)構(gòu)殼體，其側(cè)壁設(shè)置有翻邊和張開(kāi)的掛鉤，翻邊頂面稍高。在殼體底部，設(shè)置有發(fā)生器安裝孔和氣袋固定環(huán)安裝孔，儀表板底部設(shè)置有向下突出的支架，可以掛鉤配合通孔。在安裝時(shí)，可以采用沖壓成形工藝進(jìn)行掛鉤安裝，促使掛鉤在殼體側(cè)壁上自動(dòng)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(wèn)題。在氣囊點(diǎn)爆過(guò)程中，壓力達(dá)到大值后，殼體開(kāi)口位置將產(chǎn)生大變形，對(duì)殼體掛鉤有相應(yīng)的強(qiáng)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(zhì)選用DC04，掛鉤、壓環(huán)、發(fā)生器、支架均為鋼材質(zhì)，罩蓋采用TP07003。采用該種結(jié)構(gòu)，可以避免氣囊點(diǎn)爆給儀表板帶來(lái)?yè)p傷，同時(shí)也能減少殼體安裝時(shí)間，為汽車裝配提供便利。

二、模型建立分析

為確定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)效果，還要采用Catia三維繪圖軟件進(jìn)行三維模型的建立。結(jié)合各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)，可以得相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，然后將模型導(dǎo)人到HyperMesh中實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格劃分，將網(wǎng)格單元類型、各單元材料特性進(jìn)行賦值。在仿真分析階段，可以采用Ls-Dyna氣囊殼體強(qiáng)度分析，完成氣囊點(diǎn)爆整個(gè)過(guò)程的仿真分析。在Ls-Dyna中，存在有各種發(fā)生器模塊，可以結(jié)合汽車車型進(jìn)行相應(yīng)模型的選擇。在實(shí)際分析時(shí)，可以輸入320kPa發(fā)生器參數(shù)。對(duì)Airbag_folder模塊進(jìn)行調(diào)用，則能在有限元模型導(dǎo)人后實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格折疊，完成折疊參數(shù)的設(shè)置，使氣袋在Z方向得折疊。

私家車氣囊的組成及作用。

私家車氣囊系統(tǒng)主要由傳感器、微處理器(ECU)、氣體發(fā)生器和氣囊等主要部件組成。傳感器和微處理器用以判斷撞車程度，傳遞及發(fā)送信號(hào)；氣體發(fā)生器根據(jù)信號(hào)指示產(chǎn)生點(diǎn)火動(dòng)作，點(diǎn)燃固態(tài)燃料并產(chǎn)生氣體向氣囊充氣，使氣囊不慢膨脹。

私家車氣囊控制系統(tǒng)的組成及工作原理。

比較常見(jiàn)的傳感器有電子傳感器，機(jī)電式傳感器，機(jī)械式傳感器，新型傳感器，中心傳感器和傳感器六種類型。而電子控制器則包括微處理器，信號(hào)輸入和輸出系統(tǒng)，私家車氣囊系統(tǒng)電源，警告和診斷系統(tǒng)等部分組成。

由于汽車生產(chǎn)廠家不同和汽車型號(hào)、結(jié)構(gòu)不同，私家車氣囊控制系統(tǒng)布置方式也有所不同。其中主要的布置方式有多點(diǎn)式私家車氣囊控制系統(tǒng)，單點(diǎn)式私家車氣囊控制系統(tǒng)，兩點(diǎn)式私家車氣囊控制系統(tǒng)和防側(cè)撞私家車氣囊控制系統(tǒng)。雖然布置方式不相同，但是控制原理是一樣的。其控制原理如下：私家車氣囊控制系統(tǒng)的動(dòng)作信號(hào)是由碰撞傳感器、中心傳感器和傳感器來(lái)產(chǎn)生，然后由中心電子控制器來(lái)判斷各個(gè)傳感器輸入的信號(hào)。私家車氣囊的引爆過(guò)程是根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)的規(guī)律，用力學(xué)方法對(duì)碰撞加速度強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算，確定碰撞加速度強(qiáng)度的平均值，儲(chǔ)存在中心電子控制器的微處理器中。

私家車氣囊將以大約300km/h的速度彈出，產(chǎn)生的沖擊力將達(dá)到180kg。這對(duì)頭部和頸部等身體脆弱部位很困難。因此，如果氣囊彈出的角度和強(qiáng)度稍微有點(diǎn)不對(duì)，很可能會(huì)造成“悲劇”。

一、私家車氣囊的啟動(dòng)會(huì)導(dǎo)致乘員受傷。當(dāng)私家車氣囊系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，私家車氣囊蓋會(huì)被沖洗，私家車氣囊會(huì)立即充氣，這可能會(huì)對(duì)乘員造成沖擊，產(chǎn)生的熱氣也會(huì)生病住戶和司機(jī)。

二、當(dāng)乘客偏離座位或座椅無(wú)人看管或小孩乘坐時(shí)，氣囊系統(tǒng)的啟動(dòng)不僅不能提供需要的保護(hù)，還可能對(duì)乘員造成相應(yīng)的損害。

三、氣囊可能在很低的車速時(shí)打開(kāi)。當(dāng)汽車低速行駛并發(fā)生碰撞時(shí)，乘員和司機(jī)可以系緊帶，并且全部不需要私家車氣囊保護(hù)。如果此時(shí)展開(kāi)私家車氣囊，則會(huì)造成不需要的浪費(fèi)，甚至?xí)黾铀郊臆嚉饽艺归_(kāi)造成的碰撞損壞。

從使用私家車氣囊的缺陷可以看出，現(xiàn)有私家車氣囊是處理嚴(yán)重的交通事故為基本設(shè)計(jì)目標(biāo)。然而，在某些事故中，不需要彈出私家車氣囊時(shí)而彈出，反而會(huì)對(duì)駕駛員或乘客造成多余的傷害，對(duì)于實(shí)際使用過(guò)程中出現(xiàn)的相關(guān)問(wèn)題，希望在私家車氣囊爆炸前，系統(tǒng)能夠的感知汽車的撞擊情況，來(lái)準(zhǔn)確的判斷出氣囊爆破與否。當(dāng)碰撞條件相對(duì)較低時(shí)，只需擰緊帶的預(yù)緊機(jī)構(gòu)；如果碰撞水平較不錯(cuò)并且需要啟動(dòng)私家車氣囊，則將私家車氣囊點(diǎn)亮的命令傳輸至私家車氣囊系統(tǒng)。這就說(shuō)明私家車氣囊系統(tǒng)需要準(zhǔn)確感知發(fā)生的碰撞事故；而且可以模仿人腦，根據(jù)實(shí)際碰撞的程度來(lái)判斷氣囊是否需要爆炸，這點(diǎn)有相應(yīng)的彈性；它可以為不同的乘客正確調(diào)整私家車氣囊的爆炸條件。

汽車主氣囊發(fā)生器在被動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)中起到為氣囊氣袋充氣的作用，其瞬間產(chǎn)生的大量氣體對(duì)交通事故中車輛內(nèi)部人員的有重要作用。