使用LMS试验解决方案来优化车辆的安全设备

几毫秒即可防止永久性的碰撞伤害

尽管现在的汽车比20年前的汽车要安全得多，但是每年仍然有数千人死于交通事故，将近五百万人在事故中受重伤。Autoliv公司的目标是引入突破性的安全创新方法，扩充其专门的安全设备，不断提高对乘车人的保护能力。为评价安全气囊和安全带系统的性能，并减小其产生的噪声，Autoliv使用LMS试验系统来测量噪声级，噪声级通常是在碰撞仿真试验中试验模型将面临的。LMS试验系统还将用于评价单独的安全产品，如安全带、座椅架、驾驶杆装置。总的来说，LMS Test.Lab最大限度地保证了测量的可靠性，并大大缩短了试验所需时间。

最大限度地保护乘车者的安全是最关注的问题

Autoliv是世界上在汽车安全系统领域的领先者，是安全气囊和安全带产品方面的先锋，还是生产一系列保护乘车人安全等相关产品的技术领先者。它在汽车安全方面最新的产品包括抗鞭打座椅、保护胸部防止侧撞击的安全气囊、防止侧面撞击保护头部的膨胀帘。现在Autoliv处于开发倾翻保护、夜视和步行保护系统的前沿。Autoliv是所有主要汽车厂商和知名品牌汽车的供应商，其产品每年能够挽救数千条生命，还防止了很多更严重的伤害发生。

在事故发生过程中，通常会有一系列事先设定的措施来保护乘车者。Autoliv在瑞典的试验室经理Thomas Norberg对碰撞发生时的情形这样描述道：“微小的载荷信号都会启动安全带收紧装置，它可以收紧安全带并尽早固定住乘车者。在此步骤后，载荷限制器可以确定乘车者胸部承受的载荷不会变得太大。这样，此时完全膨胀的前部气囊就可以更平均地吸收过多的能量。气囊的主要作用是防止头部和胸部撞击到车内前部的坚硬表面，如方向盘、仪表板和挡风玻璃。安全带和气囊可以在前部碰撞时大大减少乘坐者受重伤和死亡的风险。为避免驾驶员和乘坐者在侧面撞击的事故中受伤，Autoliv公司还推出了集成在车辆内部的针对头部、骨盆和胸部的专门气囊。”

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努力减小无法忍受的气囊膨胀噪声

作为开发新安全产品的一部分，Autoliv公司投资进行研究和开发，减小信号启动机制产生的噪声。一定要减小这种爆发噪声级，因为它可能会增加听力损伤的风险。除了声压级以外，人的耳朵对安全设备启动的时间次序非常敏感。通常，例如来自安全带信号收紧装置的声音会激发乘坐者耳朵的Stapidus反射。耳朵的反射是自我保护的反应，这种反应会在大约10毫秒之后暂时阻碍听觉功能。这就意味着在此阶段内，乘车者可能会听到更少的气囊碰撞噪声。

Autoliv工程师使用专门的声学试验设备，在车内进行噪声测量。车辆配有一系列完全集成的安全带和气囊，还放置有最多达五个的碰撞试验用的人模型。专门的激发单元精确地控制预先设定的激发程序，来启动安全带收紧装置和气囊膨胀。这些人模型的耳朵里面都放置了麦克风，可以捕捉到不断触发启动机制所产生的噪声，同时并将捕捉到的噪声传输到LMS SCADAS III数采前端。Autoliv工程师使用LMS Test.Lab和LMS CADA-X试验软件，对与触发单元之间的交流进行管理，并对所需的数据进行处理。这些试验的完整顺序常常用专门的摄像机拍摄下来。

Thomas Norberg解释道记录下来的噪声时间信号构成了进行专门频率分析的基础，这样可以知道最大振幅和最主要的产生的频率的部件。“这些研究的主要目的就是检验不同类型膨胀材料的噪声性能，并在开发后期将气囊启动设计的机制调整到最佳状态。工程师开发出专门的算法将每个麦克风所需的试验数据转换成为单一数值，这个数值能够真实地反映出听觉损伤的风险。使用这种算法可以提高噪声测量评价流程的效率和一致性，它能够快速解释新设计修改方案的噪声性能，并将其与先前的结果进行比较。”

消除安全设备噪声

在Autoliv噪声试验室中，工程师还关注如何消除其它相关安全设备在正常工作过程中产生的噪声，这些设备包括安全带和座椅架。既便是这些系统产生的最细微的噪声也会影响到驾驶员和乘坐者的舒适性。为了减少噪声干扰，Autoliv工程师在对专门的安全设备进行环境噪声测量。例如当单向激振器系统机械地激发了新开发的安全带装置或者激发集成气囊的折叠驾驶杆，就要测量并分析得到的噪声。这些环境试验都非常残酷，因为激振器系统能够激励具有高达60g加速度的半吨重量。另外，现场环境温度的变化是在摄氏零下50度到零上110度。这些试验的目的是进行安全系统标定试验，并且进一步开展开发创新活动。Autoliv工程师将对他们应用到待测产品的振动进行编辑，此过程是基于在道路和试验台的被测车辆研究过程中，在同样或相似的安全设备上进行的加速计测量。他们使用LMS Test.Lab进行随机功率谱密度（PSD）计算，准确地将所需振动测量转换为具有代表性的有效的激振器工作台控制谱。为了进一步提高试验能力和其噪声试验设备的周转能力，Autoliv用LMS Test.Lab扩展其现有的LMS CADA-X安装系统。Thomas Norberg总结了扩展系统对其试验工作产生的帮助，“多年以来，我们都使用LMS试验系统来满足我们特殊的以及不同的试验需要。LMS Test.Lab的使用情况清晰地证明了试验所需时间大大地缩短了。工作效率的提高主要是因为软件高度的灵活性和效率标准帮助加速试验设置和后处理阶段。LMS Test.Lab以流程为主的应用工作簿还加速了重复性标定试验工作，大大提高相关数据的一致性。Autoliv工程师将数据采集的高度准确性、用户计算的灵活性和外部交流的可靠性作为核心，进一步加速试验效率，加强其工作，实现最佳的乘车者保护。”(end)