Die heutigen Berechnungsmethoden im Bereich Insassenschutz haben eine Aussagequalität erreicht, die für viele Auslegungsfragen vollkommen ausreichend ist. Dies trifft jedoch nicht für Situationen zu, in denen sich eine Person, ein Hindernis wie die Schalttafel oder beides im Entfaltungsbereich eines Airbags befindet. Im Bericht wird zunächst die Analyse der Schwachstellen der bisherigen Vorgehensweisen vorgestellt und daraus eine Systematik abgeleitet, die ein besonderes Augenmerk auf die Schaffung einer durchgängigen Prozesskette, ausgehend von der Charakterisierung von Airbag-Gasgeneratoren über die schnelle Abbildung der Faltung von Luftsäcken in Rechenmodellen bis hin zur Analyse von Entfaltungsvorgängen, legt. Nachdem zunächst der deutliche Qualitätszugewinn in den Ergebnissen einer PAMCRASH Strömungssimulation an einer relevanten Konfiguration mit Hilfe von Gasgeschwindigkeitsmessungen nachgewiesen werden konnte, wurden zeit- und ortsaufgelöste Messungen von Ausbreitungsgeschwindigkeiten eines Luftsacks benutzt, den Einfluss der Streuung einer Luftsackfaltung als auch den Einfluss unterschiedlicher Faltungen auf das Entfaltungsverhalten experimentell zu untersuchen. Der Einfluss der Abbildung des 'Innenlebens' eines Luftsacks im gefalteten Zustand, welches die unabdingbare Voraussetzung zur realistischen Abbildung der Wechselwirkung des Luftsacks mit seiner Umgebung in der frühen Entfaltungsphase ist, wird in der Simulation zunächst an einem Knieairbag demonstriert und bestätigt den zielführenden Modellierungsansatz mit einer Dopplung der Innengewebelagen.
Numerical methods for occupant safety issues reached a high level of confidence completely sufficient to derive decisions during the development process of a car restraint system. But there exists so called Out of Position (OoP) situations - part of the US legal requirements called FMVSS208 - where the quality of simulation results is not yet adequate; especially the lack of proper characterizations of materials or inflators leads to this assessment. The incom-patibility of simulation turnaround times compared to time schedules of the overall develop-ment process is a further outcome of an analysis of the development process of a passenger airbag module. The present paper first describes the analysis of the shortcomings of a state of the art simulation process. A newly developed procedure focuses on the consistency of the methods, starting with a proper characterization of inflators, passing the numerical folding process and ending at the analysis of the deployment behaviour of the bag. New measurement techniques had to be developed in order to get a deeper insight into physics and to validate numerical procedures as well and will be described in the paper. The used solver PAMCRASH was further qualified to deal with detailed input data coming out from a standalone CFD simulation of the thermo chemical flow pattern inside the inflator. The coupling procedure is demonstrated on a knee airbag module. Time and space resolved velocity measurements of the bag surface are used to investigate experimentally the reproducibility of the deployment process and the influence of different folding pattern. Based on the simulation of a knee airbag the heavy influence of internal straps on the deployment pattern is discussed. The modeling of these straps poses a demanding task for the folding of the bag. The current status of a folding tool from the company ESI called SimFolder is presented featuring a passenger airbag. Preliminary simulations of it are compared to the measured data partly exhibiting big discrepancies. The reasons have to be further analyzed.
Neue Möglichkeiten zur Betrachtung von Airbag-Entfaltungen in Simulation und Versuch
New approaches to analyze airbag deployments in simulation and experiment
2008
23 Seiten, 20 Bilder, 16 Quellen
Conference paper
German
Neue Moeglichkeiten zur Betrachtung von Airbag Entfaltungen in Simulation und Versuch
Automotive engineering | 2008
|British Library Conference Proceedings | 2005
|Automotive engineering | 1997
|