安全气囊（AirBag）是置于乘员和汽车内饰件之间的一种缓冲装置，当发生汽车碰撞时，防止乘员因为惯性而与汽车内饰件发生二次碰撞，是保护乘员避免受到致命伤害的最后一道屏障。目前，比较成熟的汽车安全气囊仿真方法有控制体积法和拉格朗日-欧拉耦合法。其中，控制体积法在离位工况仿真方面可靠度不高，而拉格朗日-欧拉耦合法对硬件水平和工程师的技术水平要求都比较高。颗粒法是近年来基于分子动力学理论发展起来的新方法，相比于控制体积法和拉格朗日-欧拉耦合法，颗粒法的技术要求相对较低，计算速度也很快，并且能够有效模拟离位状态下安全气囊的展开过程。因此，它兼顾了技术水平和计算速度两方面的要求，具有很好的应用前景。本文在上海恒士达科技有限公司和国内某汽车安全气囊项目的支持下，应用颗粒法对安全气囊的展开性能进行了仿真分析。在概括性地介绍汽车主动安全技术和被动安全技术的基础上，阐述了安全气囊的工作原理以及安全气囊的种类，分析了汽车安全气囊的国内外研究现状。论文介绍了分子动力学的基本理论，阐述了气体宏观的压强、温度、内能的微观表达方法，推导了表达分子速率分布规律的麦克斯韦-玻尔兹曼速率分布公式。介绍了LS-DYNA软件中的颗粒法原理，并对颗粒-颗粒与颗粒-织物间的接触作出了合理假设。论文建立了离位工况的胸摆试验的有限元模型，利用LS-DYNA软件平台分别使用控制体积法和颗粒法对驾驶员安全气囊的展开进行了仿真分析，得到了两种情况下胸块质心加速度的变化规律，通过将仿真分析数值与试验数值进行对比，对颗粒法在安全气囊仿真分析领域的可靠性进行了验证。论文以副驾驶安全气囊为例，对安全气囊展开过程进行了分析。根据企业提供的安全气囊的数据，建立了副驾驶安全气囊的二维模型，通过压力容器试验仿真获取了气体发生器的质量流曲线和温度流曲线，基于LS-PrePost软件平台对安全气囊进行了折叠和装配，在对安全气囊进行了初步仿真验证后，分别针对U型和H型两种不同形式的弱化线形式进行了安全气囊冲开仪表板仿真分析，为安全气囊的开发和设计提供了借鉴和帮助。本文的研究成果将会为汽车安全气囊的设计优化提供参考依据，为工程师对离位工况安全气囊的仿真起到一定的借鉴意义，对于促进我国安全气囊产业的发展具有重要的理论意义和实用价值。