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  • 安全气囊伤害机理及惯性力作用

    发布日期:2018-08-13 发布者:德帮汽车

    1、   气囊事故调研

       气囊作为乘员保护约束系统的一部分,      高速公路交通管理局NHTSA长久以来一直在交通事故中   气囊实际的保护效果。1972年,NHTSA建立了一个碰撞事故特别调研组SCICspecialcrashinvestigation,开始对碰撞事故进行深入的调研,了解在实际碰撞过程中乘员保护技术新的发展方向和科研成果。随着汽车被强制性要求安装   气囊,从1990年开始,SCI开始关注因为   气囊引发的交通事故,1991年,SCI    次调研并且证明了因为   气囊造成的驾乘人员伤亡的事故问题。1993年,SCI再一次证实了因为   气囊的问题而引发的一起儿童伤亡事件。1996年10月,NHTSA    次在其   问题的网站上发布了经过证实的处在低速碰撞条件下的由   气囊引发的乘员严重伤害和受伤的事故统计数据。数据结果表明以下几种类型的情况容易多发事故:在后向儿童   座椅RFCSSCRearFacingChildSafetySeat)内的婴儿乘员,未在RFCSS内的儿童乘员(指年龄在12周岁以下的乘员),以及部分驾乘人员。

    至2002年1月11日,SCI组已经证实了173例由   气囊造成的死亡事故。其中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。儿童事故中有83例是未在RFCSS内的儿童,19例为在RFCSS内的婴儿。在对驾驶员和其他成 人乘员死亡事故的调研中得出结论,这些案例中乘员生存空间受到的威胁很小或几乎受到威胁,也即在这类碰撞事故中,本不应该出现严重的伤亡事故,但由于   气囊或气囊盖反而造成了出人意料的乘员伤亡。

    2、   气囊伤害机理

    对传统的   气囊进行结构的设计和优化是基于所谓的“名义碰撞”条件下进行的。“名义碰撞”主要指在以下条件下发生的碰撞:

    ①开发环境处于室温下。

    ②以第50百分位的乘员为开发对象的乘员保护。

    ③座椅调节在居中位置。

    ④转向柱调节在中间位置。

    ⑤不佩带   带的情况下,设定车辆以每小时_SOkm的速度与固定障碍壁进行正面碰撞;当乘员受到约束系统进行保护条件下进行试验时,要求碰撞速度为56km/h。

    因此传统   气囊设计的弊端在于:如果气囊在低于“名义碰撞”条件下的强度下起爆时,其对人体造成的伤害可能远大于它对人体所提供的保护,而且在实际的碰撞事故发生时,很难保证乘员的就座位置、乘员的身材以及周围环境的温度与“名义碰撞”条件相吻合这些不确定因素直接影响着   气囊对乘员起到的保护效果的好坏。

       历年碰撞事故数量统计显 示:对1990至1998年期间发生的116起因为发生正面碰撞而导致的驾驶员死亡事故进行分析,由于   气囊展开过程中对乘员进行保护的时候其冲击力大于人体承受能力导致乘员死亡的比例达到了16%,依据损伤生物力学的进一步我们发现了这样的规律:把   气囊对人体的伤害分为了两类分别是气囊开始充气阶段向前运动产生了巨大的冲击力(punchoutforce),会产生对离气囊非常近的乘员,并且当乘员位于气囊碰撞方向的区域时会对乘员的胸部产生撞击,   种情况是气囊部分充气后,乘员在惯性力的作用下与气囊接触后,气囊在继续膨胀的过程中产生了巨大的膜张力(membraneforce),因为膜张力的巨大冲击力容量使乘员的头部和颈部在冲击力下受到伤害。

    当乘员处于离位状态时,   气囊起保护作用的同时对其造成的伤害也   为严重。离位乘员损伤是指在气囊展开碰撞的过程中,因为高速碰撞的气囊对气囊展开区域的人产生撞击压力造成的相应的损伤。将相对碰撞速度低于2_Skm/h时定义为低速碰撞,下列情况下当乘员处于离位区域且暴露在气囊的展开区域时会产生遭受气囊伤害的事故:

    ①在碰撞事故发生前,驾驶员一般位于   气囊展开的区域范围内并且保持着初始坐姿进行驾驶。初始坐姿是这样的:身材矮小的乘员就座时靠近气囊模块、由于疲劳身体前倾等原因向气囊模块附近区域靠近的乘员。在佩带   带或者未系   带的情况下都有可能会发生上述的情况。

    ②因为某些原因的影响致使乘员的坐姿在某些特殊情况下在气囊展开前就进入了气囊的展开区域内。多种因素可能诱发此类情况的发生,包括:为了避免碰撞的发生进行紧急制动、因为车速过程汽车没办法进行紧急制动当气袋展开后车辆依旧运动冲出路面等。当没有系   带或者未按规定正确佩戴   带的时候这种情况容易发生。

    3、智能   气囊系统

    智能   气囊系统可以根据发生碰撞时周边的不同客观外界因素采取不同的保护方式,这些因素涉及:乘员乘坐方式,是否是婴儿,儿童,是否佩带   带等,保护方式包括:是否延迟引爆气囊、排气孔泄压的速度、气囊引爆的方式等。其中以判断乘员类型和乘坐方式是本论文的方向,只有确定了乘员的类型以及乘坐的方式才可以   的确定不同的保护措施。

    的检测模型系统可以利用碰撞传感器很好的预测并避免碰撞事故的发生,乘员类型传感器可以很好的区分不同的乘员类型,以用来进行不同的保护措施的进行。位置传感器的使用   的判断乘员此时的状态属于是正常引爆的位置还是处于离位状态这些数据都会对   气囊的引爆提供   的技术以及数据方面的参考。

    从实际方面交通事故发生时,因为   气囊引发的乘员受伤或者致死的   气囊事故调研,从数据方面进一步支持了   气囊存在缺陷的论证。通过对   气囊伤害机理的学习,找出了交通事故发生时候,   气囊致人受伤的原因。   气囊致人受伤主要是两方面的原因:第 一种是当交通事故发生时,   气囊开始工作的过程气囊开始充气的时候,因为乘员离   气囊引爆装置位置过于近,导致气囊弹出的瞬间,巨大的冲击力会对人体造成伤害。   种伤害是,气囊打开的时候,乘员在合适的时间与气囊接触,此时气囊起到了   的保护作用,但是因为气囊处于持续充气的过程中,气囊继续充气产生的膜张力对人体造成了伤害。因此本文对   气囊性能的优化主要基于两个方面进行优化:①基于视觉识别技术对乘员进行分类识别,依据视觉识别技术找出不同类型的乘员,依据乘员的体貌特征进行判别,采取不同的保护措施,避免气囊爆发过程对乘员造成伤害;②结合多参数点火算法的计算,避免采用单一的点火算法,单纯依靠碰撞强度容易造成气囊误爆,造成气囊的浪费。利用多参数可以做到气囊的准确点爆,   的保护乘员。


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