【摘要】：与安全带不同，安全气囊的刚度具有动态特性，即会随冲击质量和冲击速度而变。在产品开发中，汽车厂经常采用“模块化”战略，即在各个车型平台之间共用一个总成设计，这样可以增加同种产品的采购批量，降低成本，稳定质量，加快开发速度。气体发生器、气袋、壳体等部件一般都在通用模块化范围，更改的余地不大。当k在O点时，气袋泄气为零，具有最大刚度S0；当k在k0点，刚度为零，泄气面积最大。
与安全带不同，安全气囊的刚度具有动态特性，即会随冲击质量和冲击速度而变。刚度的动态特性与气体发生器能力、气袋几何设计、泄气孔尺寸、拉带长度与刚度和气袋涂层等因素有关。在产品开发中，汽车厂经常采用“模块化”战略，即在各个车型平台之间共用一个总成设计，这样可以增加同种产品的采购批量，降低成本，稳定质量，加快开发速度。气体发生器、气袋、壳体等部件一般都在通用模块化范围，更改的余地不大。气袋的泄气孔尺寸、位置、形状对气囊的动刚度影响很大，且在产品开发的中后期也可以进行更改，因此可以作为产品设计的控制变量。用泄气孔的尺寸可以控制比刚度k。
图4.29 泄气孔面积与气囊的比刚度k的线性关系假设
设泄气孔面积与气囊的比刚度k呈线性关系，见图4.29。
当k在O点时，气袋泄气为零，具有最大刚度S0；当k在k0点，刚度为零，泄气面积最大。由理想气体的状态方程可得：
式中，ps，pe为气囊在接触时刻与结束时刻的压力；A为胸部压缩气囊的面积；D为气袋深度或气袋最大压缩量，D=Dov−w−D1；Ve，Vs为开始接触时刻与结束时刻的气袋容积。
由动力学方程：
式中，G为胸部加速度目标值。
最大刚度为
现在求最大泄气面积。在S0点，系统在任一时刻都维持恒定压力，因为被压缩的气体体积Vc等于被排出的体积Vv：
式中，v0为胸部初始速度，因此
其中
式中，v为泄气速度。
对泄气过程应用伯努利方程，忽略气流重力，将外部空气速度视为0，则有：
式中，ρ为气袋内的气体密度；pa为大气压力。
由式（4.67）得：
因此，从式（4.64）和式（4.72）得出如下方程：
当由式（4.56）得出k时，就可以由式（4.73）算出泄气面积。
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