随着我国汽车的保有量逐年增加,导致汽车道路交通事故数也越来越多,乘员安全性也因此变得更加受重视。在汽车侧面碰撞事故中,由于汽车侧面结构是车体部位中强度较为薄弱的,结构空间小,吸能构件少,当车身遭受侧面撞击时,车身侧面没有足够的变形空间去吸收缓冲撞击力,造成乘员与车门、窗及外部物体等发生碰撞而受伤,严重时甚至死亡。汽车侧面安全气囊作为一种辅助安全工具,主要是为乘员提供头部、胸部、腹部、臀部等部位的被动约束保护,主要分为头部气囊(气帘)、胸部气囊、胸臀式气囊等。目前,车辆上大多都配备有胸部气囊,部分中高档车上才配备有帘式气囊,对假人头胸部位同时实现保护这一方面分析研究较少。因此为了提高侧面气囊对乘员的保护效果,本文设计了一种头胸双气室气囊结构,具体研究内容如下:首先阐述了国内外对汽车侧面碰撞的研究现状及发展趋势,对有关安全气囊的研究和侧面碰撞方法进行了总结。对现行的欧美碰撞法规进行相关的对比与阐述。同时对国内的碰撞法规与C-NCAP侧碰试验进行了详细的介绍。基于某车型对侧面车体的PSM模型进行建模。模型以实车的侧面碰撞数据为基础,根据车辆数据以及碰撞试验中车体和假人的相关数据进行建立。模型主要包括车体、座椅、地板、侧面气囊和假人,其中MADYMO软件中可以直接调用已经验证过的假人。模型建立完成之后,根据实车试验的数据对模型进行对标验证,主要从假人运动形态和假人的伤害值两方面进行。对比发现,模型误差在规定范围之内,模型是有效的。建立头胸双气室气囊模型,主要包括气囊模型尺寸的设计与基础模型的建立、气囊模型的网格划分与折叠、MADYMO软件中仿真模型的建立。头胸气囊几何尺寸设计需要满足在气囊起爆展开后,能够覆盖保护住乘员的头部、胸部等可能与侧面车体接触碰撞的区域。在仿真软件中对气囊模型进行网格划分,保证气囊网格质量对于后续仿真工作至关重要。气囊折叠操作时要避免发生交叉干涉,以免影响气囊展开形态。将头胸双气室气囊导入MADYMO软件中对气囊展开时的相关参数进行设置,主要包括:气囊仿真时间步长、气囊松弛、气囊自接触、气囊材料、气囊排气孔、气囊点爆时间、气体发生器参数、气囊厚度等。对于气囊来说,有很多参数能够影响其性能,比如气囊体积、点火时间、排气孔大小、气囊包形、气囊织物材料、质量流率大小等等。选取对气囊影响较大的几个参数:排气孔大小、点火时间、质量流率进行单因素方差试验。通过单因素方差分析法,对气囊进行参数筛选得到点火时间、质量流率对气囊的保护效果影响较大。通过对所选参数进行正交试验优化,选出最优参数组合。将优化前后结果进行对比,发现优化后胸式气囊对头胸部的保护得到提升,综合伤害评估值WIC下降了10.32%,约束系统的整体性能也得到了很大提高,对头胸气囊的优化达到了效果。