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安全气囊危险机理及惯性力感化

公布日期:2018-08-13 发布者:德帮汽车

1、安全气囊变乱调研

安全气囊作为乘员珍爱束缚体系的一部分,美国国度高速公路交通管理局NHTSA长久以来一向正在研讨交通事故中安全气囊现实的珍爱结果。1972年,NHTSA竖立了一个碰撞变乱稀奇调研组SCICspecialcrashinvestigation,最先对碰撞变乱停止深切的调研研讨,相识正在现实碰撞历程中乘员珍爱手艺新的发展方向和科研成果。跟着汽车被强制性要求安装安全气囊,从1990年最先,SCI最先存眷由于安全气囊激发的交通事故,1991年,SCI尾 次调研而且证实了由于安全气囊形成的驾乘人员伤亡的变乱题目。1993年,SCI再一次证明了由于安全气囊的题目而激发的一同儿童伤亡事宜。1996年10月,NHTSA尾 次正在其安全问题的网站上公布了经由证明的处在低速碰撞条件下的由安全气囊激发的乘员严峻危险和受伤的变乱统计数据。数据效果注解以下几品种型的状况轻易多发变乱:在后背儿童平安座椅RFCSSCRearFacingChildSafetySeat)内的婴儿乘员,已正在RFCSS内的儿童乘员(指岁数正在12周岁以下的乘员),和局部驾乘职员。

至2002年1月11日,SCI组曾经证明了173例由安全气囊形成的殒命变乱。个中102例受害者为儿童乘员,63例为成 人驾驶员,7例为副驾驶员侧成 人乘员。儿童变乱中有83例是未正在RFCSS内的儿童,19例为正在RFCSS内的婴儿。正在对驾驶员和其他成 人乘员殒命变乱的调研研讨中得出结论,这些案例中乘员生计空间遭到的要挟很小或险些遭到要挟,也即正在这类碰撞变乱中,本不应当泛起严峻的伤亡事故,但因为安全气囊或气囊盖反而形成了出人意表的乘员伤亡。

2、安全气囊危险机理

对传统的安全气囊停止构造的设想和优化是基于所谓的“名义碰撞”条件下停止的。“名义碰撞”主要指正在以下条件下发作的碰撞:

①开辟情况处于室温下。

②以第50百分位的乘员为开辟工具的乘员珍爱。

③座椅调治正在居中位置。

④转向柱调治正在中央位置。

⑤不佩戴安全带的状况下,设定车辆以每小时_SOkm的速度取流动停滞壁停止正面碰撞;当乘员遭到束缚体系停止珍爱条件下停止实验时,要求碰撞速度为56km/h。

因而传统安全气囊设想的毛病在于:若是气囊正在低于“名义碰撞”条件下的强度下起爆时,其对人体形成的危险能够宏大于它对人体所供应的珍爱,并且正在现实的碰撞变乱发作时,很难保证乘员的就坐位置、乘员的身体和周围环境的温度取“名义碰撞”前提相符合这些不确定身分间接影响着安全气囊对乘员起到的珍爱结果的优劣。

美国积年碰撞变乱数目统计隐 示:对1990至1998年时期发作的116原因为发作正面碰撞而致使的驾驶员殒命变乱停止剖析,因为安全气囊睁开历程中对乘员停止珍爱的时刻其冲击力大于人体承受能力致使乘员殒命的比例到达了16%,根据毁伤生物力学的进一步研讨我们发明了如许的规律:把安全气囊对人体的危险分为了两类分别是气囊最先充气阶段向前活动发生了伟大的冲击力(punchoutforce),会发生对离气囊异常远的乘员,而且当乘员位于气囊碰撞偏向的地区时会对乘员的胸部发生撞击,第二种状况是气囊局部充气后,乘员正在惯性力的感化下取气囊打仗后,气囊正在继承收缩的历程中发生了伟大的膜张力(membraneforce),由于膜张力的伟大冲击力容量使乘员的头部和颈部正在冲击力下遭到危险。

当乘员处于离位状况时,安全气囊起珍爱感化的同时对其形成的危险也最为严峻。离位乘员毁伤是指正在气囊睁开碰撞的历程中,由于高速碰撞的气囊对气囊睁开地区的人发生撞击压力形成的响应的毁伤。将相对碰撞速度低于2_Skm/h时界说为低速碰撞,以下状况下当乘员处于离位地区且袒露正在气囊的睁开地区时会发生蒙受气囊危险的变乱:

①正在碰撞变乱发生前,驾驶员一样平常位于安全气囊睁开的地区范围内而且连结着初始坐姿停止驾驶。初始坐姿是如许的:身体矮小的乘员就坐时接近气囊模块、因为委靡身材前倾等缘由背气囊模块四周地区接近的乘员。正在佩戴安全带大概已系安全带的状况下皆有可能会发作上述的状况。

②由于某些缘由的影响以致乘员的坐姿正在某些特别状况下正在气囊睁开前便进入了气囊的睁开区域内。多种身分能够引发此类状况的发作,包孕:为了制止碰撞的发作停止紧急制动、由于车速历程汽车出设施停止紧急制动当气袋睁开后车辆照旧活动冲出路面等。当没有系安全带大概已按划定准确佩带安全带的时刻这种情况轻易发作。

3、智能安全气囊体系

智能安全气囊体系能够凭据发作碰撞时周边的差别客观外界身分接纳差别的珍爱体式格局,这些身分触及:乘员乘坐体式格局,是不是是婴儿,儿童,是不是佩戴安全带等,珍爱体式格局包孕:是不是提早引爆气囊、排气孔鼓压的速度、气囊引爆的体式格局等。个中以判定乘员范例和乘坐体式格局是本论文的研讨偏向,只要肯定了乘员的范例和乘坐的体式格局才能够更好确实定差别的保护措施。

先辈的检测模子体系能够应用碰撞传感器很好的展望并制止碰撞变乱的发作,乘员范例传感器能够很好的辨别差别的乘员范例,以用来停止差别的保护措施的停止。位置传感器的运用准确的判定乘员此时的状况属于是一般引爆的位置照样处于离位状况这些数据都邑对安全气囊的引爆供应肯定的手艺和数据方面的参考。

从现实方面交通事故发作时,由于安全气囊激发的乘员受伤大概致死的安全气囊变乱调研,从数据方面进一步支撑了安全气囊存在缺点的论证。经由过程对安全气囊危险机理的进修,找出了交通事故发作时刻,安全气囊致人受伤的缘由。安全气囊致人受伤重要是两方面的缘由:第 一种是当交通事故发作时,安全气囊最先事情的历程气囊最先充气的时刻,由于乘员离安全气囊引爆装配位置过于远,致使气囊弹出的霎时,伟大的冲击力会对人体形成危险。第二种危险是,气囊翻开的时刻,乘员正在适宜的工夫取气囊打仗,此时气囊起到了肯定的珍爱感化,然则由于气囊处于连续充气的历程中,气囊继承充气发生的膜张力对人体形成了危险。因而本文对安全气囊机能的优化重要基于两个方面停止优化:①基于视觉辨认手艺对乘员停止分类辨认,根据视觉辨认手艺找出不同类型的乘员,根据乘员的体貌特性停止鉴别,接纳差别的保护措施,制止气囊发作历程对乘员形成危险;②联合多参数焚烧算法的盘算,制止接纳单一的焚烧算法,纯真依托碰撞强度轻易形成气囊误爆,形成气囊的虚耗。应用多参数能够做到气囊的正确点爆,更好的珍爱乘员。


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