側(cè)面簾式安全氣囊在汽車(chē)碰撞事故中發(fā)揮的作用
側(cè)面簾式安全氣囊在汽車(chē)碰撞事故中發(fā)揮著保護(hù)人體頭部免受或減輕受傷害的重要作用，然而如何最優(yōu)地發(fā)揮安全氣囊的保護(hù)功能依然是設(shè)計(jì)中需要關(guān)注的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
隨著汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展以及汽車(chē)數(shù)量的增加，盡管大量學(xué)者和研究機(jī)構(gòu)在如何提高汽車(chē)安全性上做了大量深入的研究和采取了很多有效的防范措施，然而交通事故仍然在呈上升趨勢(shì)，交通事故傷亡成為威脅人類(lèi)自身安全的世界第一大公害。
從各國(guó)統(tǒng)計(jì)分析的數(shù)據(jù)顯示，側(cè)面碰撞在整個(gè)交通事故中占有非常高的比重，僅從我國(guó)道路交通事故統(tǒng)計(jì)年報(bào)看側(cè)面碰撞依然是發(fā)生頻率最高和造成人員傷亡最多的事故形態(tài)：2005年我國(guó)發(fā)生的交通事故中，正面碰撞占26.43，而側(cè)面碰撞占39.5。因側(cè)面碰撞造成的人員傷亡占37.36，同樣高于正面碰撞的27.73，根據(jù)美國(guó)高速公路安全管理局的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2009年中，美國(guó)有超過(guò)200萬(wàn)的人在車(chē)禍中受傷，以及超過(guò)3萬(wàn)人在車(chē)禍中喪命。而在這些車(chē)禍中，側(cè)面碰撞所占的比例亦高達(dá)40%。
因此，如何保護(hù)乘員在側(cè)面撞擊時(shí)的安全，越來(lái)越受到人們的關(guān)注以及成為各車(chē)廠(chǎng)的重要研究課題。相關(guān)研究同時(shí)表明，乘員的頭部是人體器官在側(cè)面碰撞中最容易受傷和致命的部位，為了減輕乘員在側(cè)面碰撞中頭部所受傷害，側(cè)面簾式安全氣囊成為頭部保護(hù)裝置的最佳選項(xiàng)。然而，隨著配置側(cè)面簾式安全氣囊汽車(chē)數(shù)量的增加，非常多的由安全氣囊參數(shù)配置不當(dāng)而引起的乘員受傷報(bào)告開(kāi)始出現(xiàn)在不同的文獻(xiàn)或報(bào)告中。顯然，正確了解側(cè)面簾式安全氣囊與人體頭部在汽車(chē)碰撞中的相互作用關(guān)系和內(nèi)在機(jī)理以及對(duì)相應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)就顯得尤為重要和迫切。
為了解決這一問(wèn)題，本研究首先針對(duì)現(xiàn)有安全氣囊配件的配置方式較少考慮不同人群的身高、體重等情況，提出了一種新的安全氣囊配置方式，此配置方式將安全氣囊放置于汽車(chē)A柱與B柱之間的橫梁上，采用自上而下的安全氣囊彈出方式，可有效降低身高等因素的影響。其次研究一與假人位置相關(guān)的安全氣囊和在高速移動(dòng)可變形障礙物在以撞擊速率(45mph沖撞汽車(chē)時(shí)不同的安全氣囊參數(shù)對(duì)假人模型頭部傷害的影響。通過(guò)優(yōu)化參數(shù)和側(cè)面簾式安全氣囊的配置以達(dá)到減小乘員頭部傷害的目的。為此，研究中選用了如下5個(gè)最優(yōu)化安全氣囊參數(shù)：
1.頭部安全氣囊分離距離；
2.考慮不同的司機(jī)體形的安全氣囊垂直位置；
3.當(dāng)MDB撞擊汽車(chē)和氣囊開(kāi)始膨脹時(shí)的不同觸發(fā)時(shí)間：
4.不同的安全氣囊內(nèi)部初始溫度：
5.光滑粒子流體力學(xué)(SPH)為代表的空氣量的計(jì)算顆粒數(shù)量。
此外，為減少仿真計(jì)算的成本，開(kāi)發(fā)了Taguchi方法的計(jì)算程序。利用試驗(yàn)設(shè)計(jì)法(Designofexperiment)建立統(tǒng)計(jì)分析的實(shí)驗(yàn)矩陣，采用信噪比(S/N)方法研究各個(gè)參數(shù)對(duì)期望值造成的影響和差異，利用方差分析(ANOVA)方法分析各參數(shù)對(duì)假人頭部峰值加速度以及(HIC36)的影響。
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