基于安全气囊布置的风挡玻璃动态应变预测方法研究

在车型开发的早期阶段，需考虑风挡玻璃的布局和形状以及安全气囊的位置和安装等因素。本研究的目的是在没有车辆测试条件的短期内，准确预测乘员安全气囊布置导致的风挡玻璃动态应变。关于风挡玻璃动态压力分布的相关假设如下：安全气囊的充气是瞬时的，因此可以忽略空间压力差异。鉴于这种假设，动态压力分布的重要参数如下：①安全气囊与挡风玻璃接触时的最大压力分布；②安全气囊布置时对风挡玻璃施加力变化特征。

该预测方法基于一个简化安全气囊布置测试和有限元模拟。如果应变力可以只由简单的安全气囊布置测试来预测，则会有很大的便利性。使用简化的气囊布置测试来衡量安全气囊和模拟风挡玻璃平板之间的峰值压力分布。压力变化曲线由传感器测量出的伸缩力变化决定。测量尺度因子由曲线上各点压力测量决定。指示压力变化会被直接用于风挡玻璃有限元网格分析。在汽车开发过程中，探讨影响因子和其对风挡玻璃应变的敏感性十分重要。

为验证本预测方法的正确性，将有限元模拟的应变力与车辆测试的应变仪数值进行比较。结果表明，安全气囊布置导致的挡风玻璃应变预测值与车辆测试中的数值有很好的相关性，表明本预测方法可作为提高设计开发效率的有效工具。

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

编译：苗志慧