安全氣囊
關(guān)注創(chuàng)建者：王博士 創(chuàng)建時間：2016-06-16
安全氣囊的視頻教程
基于UP法和FVM法的安全氣囊點爆仿真分析
第一章：安全氣囊點爆前期準備工作（免費）：將安全氣囊實物拆分進行3D掃描，得到主面和側(cè)面幾何模型。 第二章：縫合安全氣囊：對氣囊主面和從面進利用二次開發(fā)軟件進行縫合等。 第三章：安全氣囊折疊：采用“揉”進去的方法進行折疊，Morph功能及接觸類型的設置。
￥2000 2小時43分鐘 680播放
查看
頭型撞擊安全氣囊傷害值計算模擬后處理
一：FMH頭型以給定速度撞擊剛性墻優(yōu)化，通過增加安全氣囊進行頭型保護，分析頭型在安全氣囊的保護下的加速度和HIC傷害值。 二：購買者可加私信進行答疑
￥50 29分鐘 13播放
查看
安全氣囊的實例教程
一、安全氣囊的發(fā)展歷史
安全氣囊是美國人約翰－赫特里特（JohnH otrich）發(fā)明的。1953年8月18日，他獲 得了“汽車緩沖安全裝置”的美國專利。至今已有65年的歷史！
?發(fā)展歷史：
1952年起，美國工程師約翰，因一場交通意外事故啟發(fā)，促使相關(guān)研究工作； 1953年8月18日，取得美國輔助乘員保護系統(tǒng)（Supplementary Restraint
System）專利；
1971年福特將安全氣囊裝在一批實驗車上，1974年通用汽車率先在市售車裝上 駕駛座安全氣囊，之后在前乘客座也裝上安全氣囊；
1980年12月，奔馳汽車S系列成為第一輛在歐洲正式銷售配有氣囊的汽車。
1988年，克萊斯勒開始將旗下所有車款都裝上安全氣囊，并大作電視廣告示范
安全氣囊的效用，才真正開啟汽車界安全配備的競爭；
1984年，美國高速公路安全管理局制訂《聯(lián)邦汽車安全標準》（FMVSS）第208
條中，增加安裝氣囊的要求；
1995年，美國國會通過法案，提供明確的法則及指導方向，要求1995年起新車 的標準配備需要有雙氣囊；
1998年，豐田汽車正式提出了智能安全氣囊系統(tǒng)的概念；
1999年，福特汽車研制成功了首套智能型安全氣囊系統(tǒng)。
二、安全氣囊基本常識
1、什么是安全氣囊？
在裝有安全氣囊系統(tǒng)的容器外部都印有Supplemental Restraint System，簡 稱SRS）的字樣，直譯成中文，應為“輔助可充氣約束系統(tǒng)”。一般來說，駕駛員 處的安全氣囊是裝在喇叭蓋下面的，當您看見方向盤上標有“SRS”或“Airbag” 字樣，就可知此車裝有安全氣囊。
2、安全氣囊何時應打開？
展開 ⑤安裝完畢后，檢查安全氣囊指示燈運行是否正常。
安全氣囊生產(chǎn)廠家
研發(fā)安全氣囊的知名企業(yè)有美國的天合(TRW)、百利得(Breed)以及德爾福(Delphi)等，歐洲的奧托立夫(Autoliv)、博世(Bosch)以及西門子(Siemens)等，還有日本的電裝(Denso)及豐田合成(toyotaGosei)等，目前國內(nèi)汽車上安裝的安全氣囊大多是進口產(chǎn)品。我國對安全氣囊的研究是從20世紀90年代初開始，目前已經(jīng)有十幾家生產(chǎn)安全氣囊裝置的企業(yè)，
但大多是引進國外的氣囊和點火器等組件進行裝配生產(chǎn)。國內(nèi)一些氣囊系統(tǒng)生產(chǎn)廠家已嘗試開發(fā)和掌握安全氣囊的控制和匹配技術(shù)，并取得了一定的進展，安全氣囊系統(tǒng)的國產(chǎn)化是必然趨勢。
展開 安全氣囊最早是由赫特里克于1953年8月提出，并獲得了美國“汽車緩沖安全裝置”專利。是一種被動安全性（見汽車安全性能）的保護系統(tǒng)，它與座椅安全帶配合使用，可以為乘員提供有效的防撞保護。
汽車行駛過程中，傳感器系統(tǒng)向控制裝置發(fā)送速度變化信息，由中央控制器對這些信息加以分析判斷，如果所測的速度或者加速度超過了系統(tǒng)預定值，也就是說發(fā)生了真正的碰撞，中央控制器就會向氣體發(fā)體發(fā)生器發(fā)出點火命令，點火后發(fā)生爆炸反應，打開安全氣囊，達到保護乘員的目的。
安全氣囊所要做的就是將乘客的速度降為零，同時確保乘客受到較少的損傷，甚至毫發(fā)無損。安全氣囊的使用非常嚴格。安全氣囊只能在乘客和方向盤或儀表板之間的有限空間內(nèi)發(fā)揮作用，并且必須在幾分之一秒的時間內(nèi)完成使命。不過，如果安全氣囊系統(tǒng)能夠勻速降低乘客的速度，而不是讓他的運動驟然而止，那么即便是如此有限的距離和時間也是很有價值的。
安全氣囊有三個部件可以助其完成這項本領(lǐng)：氣囊自身由纖細的尼龍纖維制成，折疊后裝入方向盤或儀表盤。近來還出現(xiàn)了裝入座椅或車門的氣囊。
傳感器是通知氣囊充氣的設備。當撞擊力相當于以16-24公里/小時的速度撞擊磚墻時，氣囊便會開始充氣。當質(zhì)量位移使電接觸斷開時，某個機械開關(guān)將會被觸動，告知傳感器已發(fā)生撞擊。傳感器從內(nèi)置于微芯片中的加速計接收信號。
安全氣囊充氣系統(tǒng)中的疊氮化鈉（NaN3）和硝酸鉀（KNO3）發(fā)生反應，生成氮氣。氮氣形成的熱流會讓氣囊迅速膨脹。
氣囊充氣系統(tǒng)與固體火箭助推器的原理相同。安全氣囊系統(tǒng)點燃的是“固體推進劑”，后者的燃燒極為迅速，可產(chǎn)生大量氣體為氣囊充氣。隨后，氣囊爆炸般地沖出原始安裝位置，時速高達322公里，比眨一下眼睛還要快！1秒之后，氣體通過氣囊上的小孔迅速消散，氣囊收縮，因此乘客又可以自由移動。
展開 氣囊的充氣裝置由一些近似于流入點的節(jié)點來表示。每一個充氣節(jié)點所定義的矢量表示了氣體流動的方向。充氣單元節(jié)點的速度可以通過求解基于輸入質(zhì)量流速率，區(qū)域和方向向量得到的動量方程得到。氣體進入氣囊的溫度和質(zhì)量流速率通過與膨脹時間相關(guān)的函數(shù)定義在節(jié)點中。在實驗中，充入的氣體組成是隨時間變化的，但在仿真中，氣體的組成被假定為恒定不變。
一個歐拉單元可以在同一時間包含多種材料。在每一個時間增量，每個材料的歐拉體積分數(shù)（EVF）都會計算一遍，而且在EVF的基礎(chǔ)上，確定每個單元的材料面。這些歐拉材料面可以和拉格朗日材料面相互作用，如安全氣囊。歐拉域最初充滿氣體。當開始充氣，氣體填滿整個安全氣囊并讓氣體排出。
Abaqus/Explicitwww.featech.com.cn通用接觸包含了拉格朗日接觸和歐拉-拉格朗日接觸。后者只存在于充氣氣體和氣囊中。氣囊和外部氣體之間沒有定義接觸。氣體不會因為高的膨脹壓力而重新進入安全氣囊的假設是合理的。
結(jié)果和結(jié)論
這兩個模型采用的都是5mm的均勻歐拉網(wǎng)格。圖3和圖4給我們展示了應用CEL方法預測，扁平和褶皺安全氣囊的實驗對比。圖5給我們展示了這兩種仿真情況下各自的球頭加速度。對這兩種安全氣囊模型，加速度記錄和氣囊膨脹過程與是實驗結(jié)果非常吻合。
圖3平鋪安全氣囊展開：實驗和CEL對比
圖4折疊安全氣囊展開：實驗和CEL對比
從圖5可以明確的看到，UPM方法在膨脹的起始階段所得到的加速度并不是非常理想。CEL仿真中得到的加速度初始峰值和最大峰值更加準確。在這兩個安全氣囊模型中，CEL仿真都能更好的獲取加速度幅值。
展開 點擊上方“汽車零部件模具與注塑”，選擇“置頂公眾號”
第一時間接收汽車及模具行業(yè)最前沿技術(shù)及最新動態(tài)
打造汽車零部件及模具人都愛看的行業(yè)公眾號品牌
汽車零部件模具與注塑
專業(yè) 實用 前沿
? 點擊進入了解 ?
安全氣囊主要用來防止乘員在碰撞事故中的二次碰撞的裝置，屬于汽車的被動安全系統(tǒng)。主要工作原理：當發(fā)生碰撞事故時，傳感器接收汽車碰撞信號，并將接收到的信號傳送到控制器，控制器接收傳感器的信號并進行處理。當判斷須打開氣囊時，發(fā)出點火信號以觸發(fā)氣體發(fā)生器，氣體發(fā)生器接收到點火信號后，迅速點火并產(chǎn)生大量氣體填充氣囊，使乘員通過氣囊的吸能緩沖降低碰撞
時的傷害。通常情況下，如果將氣囊沖破模塊面蓋的時刻定為0ms，則10ms 時氣囊沖出，20ms 時氣囊已基本展開，30ms 后氣囊完全充滿氣體。
1.安全氣囊系統(tǒng)構(gòu)成與命名
安全氣囊一般由傳感器、控制器、氣體發(fā)生器、氣袋、時鐘彈簧等組成，通常氣體發(fā)生器和氣袋等做在一起構(gòu)成氣囊模塊。
2.安全氣囊系統(tǒng)分類
根據(jù)布置位置不同，安全氣囊主要分為：駕駛員安全氣囊、乘員安全氣囊、左右側(cè)氣囊和側(cè)氣簾。駕駛員安全氣囊：英文名稱Driver Airbag（DAB），在發(fā)生嚴重正面碰撞時，直接保護駕駛員的上軀干，可在一定程度上阻止駕駛員向前運動。一般安裝在方向盤里面，通常DAB 的飾蓋作為方向盤的喇叭蓋。
展開 
安全氣囊的相關(guān)專題、標簽、搜索
安全氣囊的最新內(nèi)容
，安全氣囊及安全帶對標、爆炸、多物理場等方面具有相應咨詢項目分析經(jīng)驗。
并且結(jié)合先進的安全氣囊仿真能力，可全面提升整車的被動安全性能。本次培訓旨在讓初學者了解Ansys LS-DYNA安全帶仿真的流程，熟悉安全帶定義的關(guān)鍵字卡片及其參數(shù)的含義，幫助工程師快速地提升安全帶的仿真建模能力。
當每一個安全氣囊的觸發(fā)時序、每一條安全帶的預緊量都依賴于那個初始姿態(tài)時，我們沒有理由讓它成為仿真鏈條中最薄弱的一環(huán)。
*圖中描述是基于產(chǎn)品功能的典型場景，實際操作以工程師實際習慣和需求為準，該文章發(fā)布于2026年4月22日。
?
當每一個安全氣囊的觸發(fā)時序、每一條安全帶的預緊量都依賴于那個初始姿態(tài)時，我們沒有理由讓它成為仿真鏈條中最薄弱的一環(huán)。
*圖中描述是基于產(chǎn)品功能的典型場景，實際操作以工程師實際習慣和需求為準，該文章發(fā)布于2026年4月17日。
?
02 最佳并行規(guī)模分析——以“汽車碰撞分析”為例
車輛模型包括數(shù)百個部件，如車身、座椅、安全帶、氣囊等。碰撞分析的模型需要考慮所有這些部件的相互作用。
在汽車碰撞分析中，采用并行計算可以顯著縮短求解時間，但同時也需要注意優(yōu)化計算性能。根據(jù)計算節(jié)點和核心數(shù)量合理分配任務，避免資源浪費，并通過調(diào)整網(wǎng)格劃分，確保計算負載在所有節(jié)點間平衡分配，減少計算瓶頸。
本次培訓旨在讓初學者了解Ansys LS-DYNA安全氣囊仿真的流程，熟悉安全氣囊定義的關(guān)鍵字卡片及其參數(shù)的含義，幫助工程師快速地掌握安全氣囊的仿真建模能力。
02 最佳并行規(guī)模分析——以“汽車碰撞分析”為例
車輛模型包括數(shù)百個部件，如車身、座椅、安全帶、氣囊等。碰撞分析的模型需要考慮所有這些部件的相互作用。
圖片來源：網(wǎng)絡
在汽車碰撞分析中，采用并行計算可以顯著縮短求解時間，但同時也需要注意優(yōu)化計算性能。
IMU可用于包括安全氣囊部署、虛擬現(xiàn)實頭戴設備、無人機導航和地圖系統(tǒng)的陀螺儀，以及用于視頻游戲機、攝像頭和飛機姿態(tài)控制系統(tǒng)應用的加速計。
一些常見的致動器包括數(shù)字光處理（DLP）芯片、揚聲器、微泵、旋轉(zhuǎn)微電機、鉗子、打印機、微齒輪、微閥、微鏡和開關(guān)等。開關(guān)是重要的致動器應用領(lǐng)域，需要了解“拉入”電壓以及拉入和釋放電壓之間的滯后，才能優(yōu)化超小型開關(guān)的設計。
咨詢電話：020-66221668
部分素材來源于網(wǎng)絡
推薦閱讀
塑料螺旋流動測試：評估材料充模能力的核心方法
多尺度流體表征：旋轉(zhuǎn)流變儀讀懂物質(zhì)從“固態(tài)”到“液態(tài)”的變形語言
室溫下金屬圓棒試樣高應變速率拉伸試驗影響因素分析
汽車安全氣囊塑料罩蓋點爆仿真材料卡片準確性提升研究
</li><li><strong style="color: rgb(61, 170, 214);">汽車：</strong>雖然PCB可被用于所有現(xiàn)代汽車的抬頭顯示器、安全氣囊、高級駕駛輔助系統(tǒng)等應用，但其在電動汽車中發(fā)揮著尤為關(guān)鍵的作用，因為它們管理著電機的運行和電力輸送。
