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据统计，在国内50%左右的家长习惯把儿童抱在怀里乘车，同时由于交通安全意识淡薄，部分家长选择怀抱儿童乘坐在视野较宽阔的前排。然而，现有的乘员约束系统大多是基于50百分位正常乘坐位置上的成年人设计的，这样安全气囊的起爆对离位儿童的损伤很大。由于我国相关的法规及设计规范没有全面实施，对于前排离位儿童乘员研究相对较少，相应的安全气囊控制参数对其损伤的影响研究也尚不充分。本文依据美国SAE J1980-2008法规和FMVSS208法规，研究了乘员侧6岁和3岁儿童胸部靠近安全气囊离位位置下的安全气囊控制参数对离位儿童乘员损伤的影响。首先，分别建立了6岁和3岁儿童乘员胸部靠近安全气囊时的离位状态下的约束系统模型并进行了跌落塔试验验证。重点采用初始矩阵法建立了安全气囊有限元模型，并针对安全气囊的展开效果进行了跌落塔试验验证。同时仿真对比了均匀压力算法与计算流体力学算法对气囊展开效果的影响，结果表明采用计算流体力学算法更能真实地模拟气囊展开初期的过程。其次，研究了双级气囊不同产气比例及延迟时间对儿童头部和胸部综合损伤的影响。由分析结果可知：对于6岁儿童，产气比例为50:50，延迟时间为40ms时，损伤值基本不变；对于3岁儿童，产气比例为50:50，延迟时间为50ms时，损伤值基本不变，将此时的双级气囊模型作为下一步气囊参数优化的依据。再次，以综合损伤指标Ic1(Ic2)为目标函数，对双级安全气囊的泄气孔缩放系数、起爆时间以及体积缩放系数进行了优化。采用拉丁超立方试验设计方法选取样本点，建立了二阶响应面近似模型，并选用序列二次规划算法对近似模型进行了优化。对于6岁儿童，优化后的Ic1值比初始值提高了17.97%；对于3岁儿童，优化后的Ic2值比初始值提高了14.25%。最后，基于智能安全气囊对离位乘员保护研究，提出了一种三根拉带平行布置的自适应安全气囊结构，并对此安全气囊进行建模，采用LS-OPT集成优化思想分析了拉带的长度、泄气孔面积缩放因子、质量流率缩放系数、气囊起爆时间以及气囊在仪表板上的安装角度这五个因素对6岁离位儿童头部、颈部和胸部损伤的影响。研究结果表明此安全气囊可以为离位儿童提供很好的保护，选取的安全气囊参数通过执行机构容易实现，也为智能安全气囊的开发提供了参考。