Исследование рабочих процессов твердотопливных газогенераторов подушек безопасности

• Автор: Кондратова, Ольга Анатольевна
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 138 с. : ил.

1. ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ВНУТРИКАМЕРНЫХ ПРОЦЕССОВ. МЕТОДЫ РЕШЕНИЯ
1.1 Физическая постановка задачи, методы исследований
1.2 Математическая постановка задачи расчета газодинамического поля течения
1.3 Начальные и граничные условия для решения системы уравнений газодинамики
1.4 Метод решения задачи расчета газодинамического поля
течения
1.5 Решение задачи зажигания заряда твердого топлива
1.6 Расчет параметров воспламенительного устройства
1.7 Расчет параметров взаимодействия газового потока с элементами конструкции газогенератора
2. ИССЛЕДОВАНИЕ И АПРОБАЦИЯ МЕТОДИКИ ВЫЧИСЛЕНИЙ
2.1 Проверка точности метода расчета прогрева и зажигания твердого топлива
2.2 Проверка качества газодинамической модели
2.3 Исследование наддува эластичных оболочек продуктами сгорания
3. ПАРАМЕТРИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ГАЗОГЕНЕРАТОРОВ ПОДУШЕК БЕЗОПАСНОСТИ С ГРАНУЛИРОВАННЫМИ И ВКЛАДНЫМИ ЗАРЯДАМИ
3.1 Расчет параметров в газогенераторе с гранулированным зарядом
3.2 Исследование газогенераторов с основными типами вкладных зарядов
4. ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ГАЗОГЕНЕРАТОРА С ПОРИСТЫМ ЗАРЯДОМ. АНАЛИЗ ДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ПРИ НАДДУВЕ ПОДУШЕК БЕЗОПАСНОСТИ
4.1 Газодинамический анализ газогенератора подушек безопасности
с пористым зарядом
4.2 Анализ динамических нагрузок при наддуве подушек безопасности
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Непрерывно возрастающее число автомобилей в развитых странах мира и повышение в связи с этим интенсивности движения автотранспорта а также увеличение скоростного режима на дорогах выдвигает на первый план проблему безопасности водителей и пассажиров. Наиболее надежным средством, имеющимся в арсенале систем безопасности, является применение подушек безопасности (айрбэгов), надуваемых каким-либо источником газа за очень короткое время (30 - 100 мс) в момент возникновения аварийной ситуации. В настоящее время практически все ведущие автомобилестроительные фирмы и концерны оснащают свои автомобили среднего класса и выше подушками безопасности, и число различных конструкций этих устройств и схем их применения постоянно растет. Количество газогенераторов, применяемых в современных автомобилях, может достигать десятков единиц - от миниатюрных для натяжения ремней безопасности до газогенераторов наддува айрбэгов для сохранения жизни водителя и пассажиров. О важности и перспективности использовании этих средств говорит и тот факт, что в течение десяти последних лет регулярно проводится международная конференция «AIRBAG», специально посвященная вопросам разработки, эксплуатации и развития этих средств безопасности автомобиля.
Автомобильную подушку безопасности в 1953 году запатентовал американский инженер Джон Хэттрик; а подушка наполнялась сжатым воздухом из баллона.
Началом применения подушек безопасности на серийных автомобилях принято считать 1973 год, когда на Chevrolet Impala появился усовершенствованный электрохимический айрбэг для водителя. В Европе первые подушки в составе автомобиля в начале 80-х стали применяться фирмой Mercedes, а в 1988 году фирма Chrysler внесла подушку в список стандартного оборудования.

Подушки современных автомобилей подразделяются на три основных типа: фронтальные, боковые и экранные боковых частей крыши (рисунки 13). На автомобилях Роге! апробирована новая разработка - при опрокидывании машины подушки надувается над головами водителя и пассажиров. Действующие нормативные документы (ЕЭК ООН № 94 и № 95 - защита людей, соответственно, при лобовом и боковом столкновении, а также идентичные им ГОСТы Р 41.94-99 и 41.95-99) устанавливают лишь критерии тяжести повреждений людей при столкновениях в заданных условиях - по направлению удара, скорости, положению препятствия и т.п. Способы выполнения этих требований не регламентированы.
Рисунок 1 - Фронтальные и боковые подушки безопасности в спинках передних сидений
Рисунок 2 - Экранные подушки безопасности боковых частей крыши

Коэффициент запаса "на нелинейность" К" определяется задаваемые константы Си с2 соотношением [46]:
Для того чтобы не привязываться к конкретной форме расчетных ячеек, в программной реализации условие устойчивости для /-того расчетного элементарного объема используется в виде:

где К - количество граней площади 6]/, определяющих объем V,;
Цу - скорость самой быстрой волны (вдоль внутренней к поверхности б1
Отметим, что соотношение (1.15) является более технологичным по сравнению с расчетом через эффективные шаги по координатам, поскольку для определения последних необходим специальный расчет (или хранение их в памяти ЭВМ), а в уравнение (1.15) входят только те геометрические характеристики элементарного объема, определение (или хранение в памяти) которых необходимо для непосредственного интегрирования разностных уравнений. Соотношение (1.15) в случае регулярных сеток и при прочих равных условиях эквивалентно традиционно используемому уравнению (1.14), если вместо максимальной скорости волны вдоль какого-либо координатного направления брать ее среднее значение.
Atn>cI-Atn_1,

(1.15)
нормали), определяемая из решения задачи распада произвольного разрыва на соответствующей грани.