安全、环保、节能是当今世界汽车发展的主旋律。安全位列三者之首,可见其重要性。汽车被动安全是汽车安全的两大主题之一,乘员约束系统作为汽车被动安全的主要研究内容,对保护乘员安全意义重大。 安全带是乘员约束系统的主要保护装置之一。汽车碰撞时,安全带将乘员约束在座椅上,使乘员的头部、胸部不至于向前撞到转向盘、仪表板及挡风玻璃,减少乘员发生二次碰撞的危险。安全带本身亦有不足之处,由于安全带动态拉出量和织带与人体佩戴间隙的存在,造成织带松弛,当碰撞发生时,大大增加了乘员车内二次碰撞的危险。预紧式安全带通过使用预紧装置,能避免上述不足之处,其作用是当发生碰撞时,通过预紧装置将安全带织带回收,消除织带松弛量,改善乘员的约束情况。 预紧式安全带是国外安全带的最新技术,目前已成为众多轿车的标准配置。国外技术的垄断和国内企业对技术研究缺乏投入,使得我国安全带企业目前还无法开发比较成熟的预紧式产品。研究预紧式安全带的相关技术,获得比较实用的产品开发方式,对我国安全带企业的创新和提高产品竞争力都有很实际的意义。 本文阐述了研究预紧式安全带的重要意义；在对汽车碰撞和乘员伤害分析的基础上提出了安全带约束性能的评价标准；利用MADYMO软件建立安全带约束系统模型,通过汽车碰撞过程中假人的各种伤害指标,比较了预紧式安全带的约束保护效能,详细分析了有关预紧式安全带性能的关键参数；详细介绍了预紧式安全带的结构原理,对预紧装置的结构设计提出了一般设计理论和方法；在已有条件下对开发的预紧式安全带进行台架试验,对试验出现的问题进行了总结。 通过本文的研究,证实了预紧式安全带的实际保护效果,相对于普通安全带,预紧式安全带能提高约束保护效率10～27％：分析了预紧式安全带的关键参数对性能的影响,其中预紧起动时间推后会降低约束效果,预紧作用时间在一定范围内对约束效果无特别影响；提出了预紧式安全带的结构设计理论和方法以及一般流程,对样件进行了试验,虽然结果不甚理想,但试验中出现的问题为后续工作提供了经验。