基于安全氣囊布置的風擋玻璃動態應變預測方法研究

在車型開發的早期階段，需考慮風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，準確預測乘員安全氣囊布置導致的風擋玻璃動態應變。關于風擋玻璃動態壓力分布的相關假設如下：安全氣囊的充氣是瞬時的，因此可以忽略空間壓力差異。鑒于這種假設，動態壓力分布的重要參數如下：①安全氣囊與擋風玻璃接觸時的最大壓力分布；②安全氣囊布置時對風擋玻璃施加力變化特征。

該預測方法基于一個簡化安全氣囊布置測試和有限元模擬。如果應變力可以只由簡單的安全氣囊布置測試來預測，則會有很大的便利性。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壓力測量決定。指示壓力變化會被直接用于風擋玻璃有限元網格分析。在汽車開發過程中，探討影響因子和其對風擋玻璃應變的敏感性十分重要。

為驗證本預測方法的正確性，將有限元模擬的應變力與車輛測試的應變儀數值進行比較。結果表明，安全氣囊布置導致的擋風玻璃應變預測值與車輛測試中的數值有很好的相關性，表明本預測方法可作為提高設計開發效率的有效工具。

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

編譯：苗志慧