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家用车安全气囊国内发展趋势与壳体安装结构改进【一】、国内家用车安全气囊的发展趋势
汽车为人们的生活提供了极大的便利，购买汽车时，除了考虑汽车的性能、外观、舒适性外，多的则是汽车的安全性。因此，家用车安全气囊在现代轿车中是不可少的，它在发生事故时，能对乘员提供一定的安全保护。
(1)通过智能化提高安全性。通过传感器等技术，可以让气囊感知车内人员的特征，从而能好地保护司乘人员，并减少家用车安全气囊本身对司乘人员的碰撞伤害。比如，通过多种感应器，感应到人的体重，通过重量可以判断是大人还是小孩；还可以判断司乘人员在车内的位置，以及车内某些位置是否有人存在等信息。
(2)采用多样化保护乘员。家用车安全气囊较初设计只是为了保护前排人员与车内部件的正面碰撞。国内家用车安全气囊主要有以下几种：一是后座气囊，后排安装气囊，在前排人员座椅的后方安装气囊，可以保护后排人员的碰撞伤害。二是臀部气囊，传统气囊只保护乘员的正面，而臀部气囊是从座垫上弹出展开的，并且其弹开后的形状呈L型，这样在展开时，起到好的保护作用。三是安全带气囊，发生碰撞时，安全带可以对乘员起到一定的保护作用，但传统的安全带，在碰撞时，与人体的接触面小，其冲击力也会对乘员造成伤害。
在汽车的使用中，安全性是较重要的。家用车安全气囊对于保护乘员的安全性是不可少的。无论家用车安全气囊采用什么技术，未来多么智能化、形式多么多样化。其较根本的目的就是要保护乘员的安全。因此，在现代的轿车，应用什么样的家用车安全气囊、配置多少个气囊，都要以能加保护乘员的安全为目的进行设计，这才是家用车安全气囊在现代的轿车中存在的意义。
安全气囊的控制研究主要包括两个方面，一是研究点火控制，另一个是研究安全气囊的体积形扰放气特性等。目的是为了使安全气囊气体发生器能够准确地点火，防止误点火(不该点火而点火升漏点火(应该点火而没有点火)和迟点火(点火时间太晚)；研究二个问题的目的是为了尽可能保护乘员。
【二】、家用车安全气囊壳体安装结构改进设计
1、安装结构设计
结合家用车安全气囊壳体安装问题，还要实现安装结构的改进设计。具体来讲，就是采用开口的盒式结构壳体，其侧壁设置有翻边和张开的挂钩，翻边顶面稍高。在壳体底部，设置有发生器安装孔和气袋固定环安装孔，仪表板底部设置有向下突出的支架，可以挂钩配合通孔。在安装时，可以采用冲压成形工艺进行挂钩安装，促使挂钩在壳体侧壁上自动形成，中部冲压形成凹槽，克服采用焊接或铆接方式存在的问题。在气囊点爆过程中，压力达到较大值后，壳体开口位置将产生较大变形，对壳体挂钩有一定的强度要求，所以还要做好材料的选择。综合考虑各方面需求，壳体材质选用DC04，挂钩、压环、发生器、支架均为钢材质，罩盖采用TP07003。采用该种结构，可以避免气囊点爆给仪表板带来损伤，同时也能减少壳体安装时间，为汽车装配提供便利。
2、模型建立分析
为确定结构设计效果，还要采用Catia三维绘图软件进行三维模型的建立。结合各项设计参数，可以得到相应的数学模型，然后将模型导人到HyperMesh中实现网格划分，将网格单元类型、各单元材料特性进行赋值。在仿真分析阶段，可以采用Ls-Dyna气囊壳体强度分析，完成气囊点爆整个过程的仿真分析。在Ls-Dyna中，存在有各种发生器模块，可以结合汽车车型进行相应模型的选择。在实际分析时，可以输入320kPa发生器参数。对Airbag_folder模块进行调用，则能在有限元模型导人后实现网格折叠，完成折叠参数的设置，使气袋在Z方向得到折叠。
3、仿真分析结果
从仿真结果来看，在0~4ms之间，气囊处于点爆开始阶段，气袋尚未冲出发生器，但是承受的压力值达到较大，以至于壳体内壁承受较大压力，促使开口位置发生变形，挂钩承受较大考验。在4~7ms阶段，气袋从壳体冲出，内部压力急剧减小，对壳体侧壁作用力不断增加。在7~40ms之间，壳体持续受到气袋的压力，以至于壳体开口变大。
在15~25ms之间，气袋完全展开，使发生器受到向外拉力作用。通过发生器与壳体连接部分，壳体受到向外的拉力，促使安装孔位置受到较大考验。在整个过程中，壳体材料断裂应力均比点爆较大应力大，气袋正常展开，整个点爆过程非常平稳，所以可以判定壳体强度能够满足点爆要求。从各温度条件下静态点爆试验结果来看，气袋均顺利展开，同时点爆时间符合要求。在各试验中，壳体、支架、挂钩等连接部件均为出现裂痕，气袋表面也未出现燃烧或破裂问题。因此，改进后的家用车安全气囊壳体安装结构能够满足气囊基础性能设计要求，可以为气囊安装提供便利。
通过分析可以发现，在家用车安全气囊壳体设计方面，除了考虑壳体强度问题，还要考虑壳体安装能否满足汽车装配需求。在实际设计中，在综合考虑各方面因素的基础上，实现壳体安装结构的改进设计，则能使壳体性能加可靠，同时使安装工艺得到简化，完成通用化程度高的气囊壳体设计，继而好的满足汽车生产需求。
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