用于保護(hù)行人的車輛安全氣囊系統(tǒng)研究

行人安全系統(tǒng)的開發(fā)是為了在車輛與行人碰撞時降低行人頭部受傷的嚴(yán)重程度，且在不改變車輛前部結(jié)構(gòu)的情況下改善車輛的保護(hù)性能。該系統(tǒng)由彈出式發(fā)動機(jī)罩和行人安全氣囊系統(tǒng)組成。采用實(shí)際碰撞試驗(yàn)研究了行人安全系統(tǒng)的保護(hù)性能。將行人安全系統(tǒng)安裝在中級汽車上，按照歐洲新車評估項(xiàng)目中的頭部沖擊試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，測試具有行人安全系統(tǒng)的車輛。將測試結(jié)果與沒有行人安全系統(tǒng)的車輛測試結(jié)果進(jìn)行比較，結(jié)果表明，研究安裝行人安全系統(tǒng)是必要的。將測試結(jié)果與仿真建模過程相結(jié)合。在行人碰撞過程中，彈出式發(fā)動機(jī)罩是降低行人頭部損傷的有效設(shè)備。位于發(fā)動機(jī)罩上的測試點(diǎn)HP4處（圖1）的頭部傷害指數(shù)（HIC值）從4789降到854。行人安全氣囊也降低了風(fēng)擋玻璃和A柱底部處的行人頭部傷害指數(shù)。A柱處P9點(diǎn)的頭部傷害指數(shù)從6520下降到298。

在測試的發(fā)動機(jī)罩上發(fā)現(xiàn)，由于行人安全氣囊設(shè)備的安裝點(diǎn)處會變硬而對人體頭部的傷害比原始車輛的大，因此設(shè)計(jì)安全氣囊系統(tǒng)時需要考慮以下兩方面：安全氣囊殼體的設(shè)計(jì)和安全氣囊本身的設(shè)計(jì)，應(yīng)選擇合適的材料設(shè)計(jì)安全氣囊殼體。使用正交試驗(yàn)方法對其進(jìn)行離散設(shè)計(jì)，采用響應(yīng)面方法對其進(jìn)行連續(xù)設(shè)計(jì)。選擇有關(guān)氣囊特性的設(shè)計(jì)變量，并使用所提出的設(shè)計(jì)方案確定它們的值。將其材質(zhì)從鋼鐵變?yōu)樗芰?。此時，HP1和HP2兩點(diǎn)的頭部傷害指數(shù)分別下降了69.3%和79.4%。仿真結(jié)果表明，該方案使行人安全氣囊的保護(hù)性能提高了38.5%，即新設(shè)計(jì)的安全氣囊系統(tǒng)能夠降低頭部受傷的嚴(yán)重程度。

未來，行人安全系統(tǒng)可應(yīng)用于各種類型的汽車中（如越野車和大型車輛）。

刊名：J.Automobile Engineering（英）

刊期：2015年第229期

作者：Joon-Hong Lim et al

編譯：趙喚