安全氣囊的案例
安全氣囊知識分享
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 汽車安全氣囊結(jié)構(gòu)原理與維修
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 安全氣囊是怎么彈起來的？
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 Abaqus在汽車安全氣囊中的仿真應用
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。
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產(chǎn)品設計之——安全氣囊系統(tǒng)設計指南
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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 “新的老朋友”｜激光弱化 5.0，讓安全氣囊成為您的隱形“守護者”
自駕旅行，探尋美食、家庭團聚……
旅途中，身邊總有一個你在乎的她/他
而他們的平安
是你的牽掛，亦是責任
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安全氣囊不安全？
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汽車安全氣囊被稱為“保命裝置”，但作為被動安全系統(tǒng)，并不是所有的撞擊都會成功“召喚”出汽車安全氣囊，只有在“必要”時刻它才會大顯身手。
副駕駛安全氣囊上方的氣囊蓋板與儀表板上體緊密相連，安全氣囊在瞬時“沖”出的過程中，儀表板上隨氣囊一起高速飛出的碎片，不但容易劃傷安全氣囊，造成氣囊失效，重則還會對人體造成傷害，讓“安全氣囊不安全”。
展開 采埃孚公布新型車外安全氣囊 將沖擊力減輕40%!
據(jù)英國《每日郵報》2月19日消息，德國汽車零部件制造商采埃孚股份公司近日公布一款車身外部安全氣囊，可提升對于乘客的保護，將其在碰撞中受到的沖擊力最大減輕40%。
多年來，車身外部安全氣囊作為一款安全裝備一直深受追捧，公認潛力無限。德國采埃孚股份公司便生產(chǎn)出一款這樣的即用型氣囊。在傳感器收到危險信號以后，該側(cè)面安全氣囊即刻充氣，在汽車側(cè)面受到碰撞沖擊之前展開，同時為前、后排乘客提供保護。通過該公司測試表明，該氣囊可將乘客受到的沖擊力減輕40%。
該氣囊安裝于汽車座椅中，與座椅框架相連，通過一系列精密準確的電子傳感器來分析數(shù)據(jù)以及預測碰撞發(fā)生時間，過去，這一直是技術(shù)開發(fā)的障礙所在。采埃孚表示，與車內(nèi)氣囊受到?jīng)_擊而展開不同，外部氣囊必須在“碰撞發(fā)生前立即展開”，以提供緩沖效果。
該公司被動安全系統(tǒng)部負責人Michael Büchsner博士表示：“我們的預碰撞外置側(cè)面安全氣囊概念就是采埃孚‘零愿景’的完美展現(xiàn)，實現(xiàn)零交通事故和零排放”。
為防止虛觸報警造成危險后果，該系統(tǒng)使用大量傳感器來對車身周圍情況進行預測，包括雷達、攝像頭和激光雷達傳感器在內(nèi)的傳感器系統(tǒng)可以對車身周圍情況創(chuàng)建3D圖像。
為加強保護力度，該公司還設計生產(chǎn)了許多其他保護性安全氣囊，方便在座椅之間以及座椅下方展開，保護乘員。
展開 蔚來回應ES8車主安全氣囊未起爆原因：未達到碰撞閥值
駕駛員及車上另一名乘員系上了安全帶，未受任何傷害。
蔚來昨晚通過蔚來APP回應廣州ES8車主撞車時安全氣囊未彈出一事。蔚來方面表示，蔚來與ACM（安全氣囊控制模塊）供應商博世公司技術(shù)人員于事發(fā)后迅速趕到廣州，對車輛做了詳細檢查，結(jié)果已于12月18日中午完成。
根據(jù)博世公司出具的正式調(diào)查報告指出，事故后，氣囊控制器符合規(guī)范；此次碰撞未達到碰撞記錄器的記錄閥值，因此控制器不發(fā)出點火指令，安全氣囊未起爆。
以下是蔚來關(guān)于本次事故的最新回應全文：
關(guān)于12月16日ES8在廣州發(fā)生碰撞事故的后續(xù)說明
12月16日中午時分，一位ES8車主于廣州海珠區(qū)行駛過程中，因駕駛不慎開上路基后、車頭正面撞擊路燈柱。駕駛員及車上另一名乘員系上了安全帶，未受任何傷害。
蔚來與ACM（安全氣囊控制模塊）供應商博世公司技術(shù)人員于事發(fā)后迅速趕到廣州，對車輛做了詳細檢查，結(jié)果已于12月18日中午完成，關(guān)鍵信息如下：
1. 根據(jù)行車電腦記錄顯示，車輛撞擊前已處于制動減速狀態(tài)；
2. 根據(jù)主駕座椅傳感器的數(shù)值變化判斷，碰撞時間約為12月16日11：46：09，當時車速是20.7公里/時；
3. 碰撞位置位于車輛前方正中，所撞物體為圓形柱體，碰撞接觸面積較小。碰撞造成了前艙部分潰縮，而前縱梁、前副車架、乘員艙等均未受損。
4. 博世公司出具的正式調(diào)查報告指出，事故后，氣囊控制器符合規(guī)范；此次碰撞未達到碰撞記錄器的記錄閥值，因此控制器不發(fā)出點火指令，安全氣囊未起爆。
我們注意到圍繞本次事故，有不少討論和猜測。所以我們在此公布詳細的調(diào)查結(jié)果，并附上多角度的事故車輛照片，請大家自己判斷。
展開 側(cè)面碰撞安全氣囊的模擬設計過程
側(cè)面碰撞安全氣囊的模擬設計過程.part2.rar
[側(cè)面碰撞安全氣囊的模擬設計過程.part3.rar
側(cè)面碰撞安全氣囊的模擬設計過程.part1.rar
在HPC平臺上運行LS-dyna分析安全氣囊設計，到底有什么不同？
自1968年發(fā)明汽車安全氣囊以來，汽車安全氣囊已成為標準的行業(yè)安全特征，它能夠大幅度減少汽車相關(guān)的死亡和傷害。
今天我們來分享一篇在HPC超算平臺上利用ANSYS LS-DYNA進行安全氣囊模擬的應用案例。
安全氣囊模擬
在生產(chǎn)過程中，工程師常常需要在規(guī)定的、非常短的執(zhí)行時間內(nèi)運行技術(shù)復雜的動態(tài)模擬。他們利用使用LS-DYNA仿真軟件，利用不同的網(wǎng)格密度來準確捕捉安全氣囊的行為。網(wǎng)格越細，模擬結(jié)果越準確，但也意味著運行時間越長。
工程師們主要采取了以下步驟進行分析。
首先，使用2D四網(wǎng)格元件對帶有折疊氣囊的方向盤進行網(wǎng)格劃分。這包括定義方向盤組件和氣囊中不同部件之間的接觸和相互作用。
幾何和網(wǎng)格模型——帶閉合氣囊模型的方向盤
工程師還定義了帶有氣囊的方向盤組件的材料特性以及涉及組件中不同部件的厚度定義的截面特性。
模型設置的下一步是定義模型邊界條件并分配負載曲線。方向盤的幾何形狀是固定的，負載曲線提供了氣囊打開力，氣囊打開力在氣囊組件上定義。
氣囊開啟順序
氣囊變形圖
HPC平臺處理高密度網(wǎng)格
工程師針對細網(wǎng)格和粗網(wǎng)格開發(fā)了不同的有限元模型。利用HPC系統(tǒng)解決高密度網(wǎng)格模型中的性能進行基準測試（所有模型的邊界條件、求解算法、求解器設置和收斂準則保持不變）。
在模擬實驗中使用~1000核數(shù)/小時來進行各種迭代。得出了以下數(shù)據(jù)。
展開 安全氣囊建模
發(fā)了兩個包,放到一起解壓,相信對大家會有很大的幫助
安全氣囊建模.part1.rar
安全氣囊建模.part2.rar
安全氣囊建模-MADYMO(中文版)
安全氣囊建模-MADYMO(中文版) 2.rar
安全氣囊建模-MADYMO(中文版) 1.rar
汽車安全氣囊是如何設計的？Abaqus/Part特殊建模方法，附案例教學
有一種類型的分析，部件自身的初始狀態(tài)位置關(guān)系非常復雜，無法通過常規(guī)的建模方法獲得，特別是涉及到高柔性材料的有限元分析，比如汽車安全氣囊分析時放入有限狹小空間中的氣囊、net-gun拋射分析時折疊放入網(wǎng)艙中的網(wǎng)繩、覆蓋在物體之上在重力作用下變形的布料等。
遇到這種類型分析，部件很難通過常規(guī)建模方法來獲得，鑒于之前很多朋友們都通過我的ABAQUS學習公眾號（You_Sim）問到該類方法，今天就通過一個例子來講解一下：通過導入*.ODB的方式來實現(xiàn)Abaqus/Part特殊建模。
net-gun中的折疊網(wǎng)建模案例教學
1.預備工作：建立平直方網(wǎng)模型（常規(guī)建模）
2.第一步折疊分析：四角均布于圓周，拉直網(wǎng)繩
3.關(guān)鍵操作：導入*.ODB格式的Part
將第一步折疊分析的結(jié)果作為第二步折疊分析的初始狀態(tài)，導入part選擇2中的分析結(jié)果*.ODB
然后根據(jù)需要選擇時間增量步對應的變形狀態(tài)作為初始結(jié)構(gòu)構(gòu)型，并可以重新命名部件。
4.第二步折疊分析：圓桶中堆疊放置（注意圓通要與網(wǎng)艙尺寸一致）
獲得的網(wǎng)繩最終折疊狀態(tài)：
5.使用折疊模型進行net-gun的拋射分析：
其實這種建模方法的思路就是基于仿真的建模思想，汽車行業(yè)里面的安全氣囊分析經(jīng)常用的到，因此，國外有人還專門開發(fā)了基于仿真的安全氣囊建模軟件Sim-Folder，折疊仿真和氣囊安置過程中的折疊工藝直接對應起來，確保氣囊展開時能夠按照設計要求展開，最大限度地保護事故中乘客的生命安全，來圍觀一下。
Sim-Folder應用視頻
展開 安全氣囊
請問我建了一個安全氣囊模型，用madymo折好的，在運算時沒出錯，氣囊卻不展開！請問高手？怎么解決
上傳幾個安全氣囊的K文件
上傳幾個安全氣囊的K文件,都是用TG和FEMB做的,很不錯
140437-tg-flat-fix-22.rar
140439-drvbflat.rar
140441-foldhighcont22.rar
140449-drvbgplte3.rar
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140455-passbagfold27.rar
