Airbaginduzierte Insassenbelastungen, die insbesondere in Out Of Position-Situationen (OOP-Situation) zu schweren und tödlichen Verletzungen führen können, sind heute die Kernprobleme des Airbags. Deutliche Auswirkungen auf das Gefährdungs-/Schutzpotential des Airbags zeigt das Faltschema des Gewebes. Mit der numerischen Untersuchung dieser Auswirkungen beschäftigt sich die vorliegende Arbeit. Vier Faltungsarten, nämlich Leporello-Faltung, Raff-Faltung, Z-Faltung und stochastische Faltung werden in dieser Arbeit untersucht. Die bisher gebräuchlichen rechnerischen Modelle des Airbags bilden das Airbagsystem nur unvollständig nach und sind nicht in der Lage, den Einfluß der Faltungsart auf das Gefährdungs-/Schutzpotential zu untersuchen. Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist die Entwicklung und Anwendung eines geeigneten rechnerischen Airbagmodells zur Untersuchung des Einflusses der Faltungsart auf das Gefährdungs-/Schutzpotential des Airbags. Dazu wurde ein eigenes Programm ('Fold-NEGE') entwickelt, um die zu untersuchenden Faltungsarten zu modellieren. Zusammen mit dem Standartprogramm PAM-SAFE wurden die Gesamt-Simulationsmodelle erstellt. Zur Validierung der Airbagmodelle und auch zur Grundsatzuntersuchung des Einflusses der Faltungsart wurden experimentelle Versuche, nämlich Aufblasversuche, Schußenergie-Tests und Fallturmversuche durchgeführt und rechnerisch simuliert. Die Auswirkung der Faltungsart auf das Gefährdungs-/Schutzpotential wurde nachgebildet. Die Simulationsergebnisse stimmen mit den Versuchen hinreichend genau überein und garantieren die qualitativ und auch quantitativ richtige Funktionsweise des Modells. Mit dem hier validierten Airbagmodell ist es gelungen, ein Simulationswerkzeug zur Untersuchung der OOP-Problematik bei unterschiedlichen Faltungsarten bereitzustellen. Dazu werden die erwarteten Insassenbelastungen hinsichtlich unterschiedlich gefalteter Airbagsysteme in OOP-Situation berechnet, um das Gefährdungs-/Schutzpotential der unterschiedlichen Faltungsarten zu beurteilen. Wegen der Besonderheit der Faltungsart hinsichtlich der Lage der Ober- und Unterschicht sowie der Positionierung der Luftsackgewebe zum Gasgenerator weisen die Faltungsarten unterschiedliche Entfaltungsmechanismen auf. So bildet sich bei Leporello-Faltung eine Selbstblockierung und der Luftsack wird peitschenschlagartig in Richtung des Insassen ausgeschleudert. Der damit verbundene ausgeprägte 'punch out'-, 'bag slap'- und 'membrane loading'-Effekt haben ein hohes Gefährdungspotential zur Folge. Hingegen breitet sich der Luftsack bei den anderen Faltungsarten ohne Selbstblockierung und ausgeprägt lateral zur Schußrichtung aus. Die geringere Aggressivität, die aus dem 'sanfteren' Entfaltungsverhalten resultiert, führt zur wesentlichen Reduzierung des Gefährdungspotentials.
Auswirkungen unterschiedlicher Gewebefaltungen auf das Gefährdungs-/ Schutzpotential von Airbags
Schriftenreihe B - Fahrzeugtechnik, TU Berlin ; 10 ; 1-133
2001
133 Seiten, 60 Bilder, 18 Tabellen, 50 Quellen
Theses
German
Auswirkungen unterschiedlicher Faltungsarten auf das Gefaehrdungspotential von Airbags
Automotive engineering | 2002
|Auswirkungen unterschiedlicher Faltungsarten auf das Gefährdungspotenzial von Airbags
Tema Archive | 2002
|Sicherheit: Auswirkungen unterschiedlicher Faltungsarten auf das Gefährdungspotenzial von Airbags
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