社会的进步对当代汽车的安全、节能、环保提出了更高的要求,安全气囊系统作为汽车被动安全的重要组成部分在汽车碰撞安全中扮演着重要角色,在实际交通事故中挽救了无数的生命。在整车开发过程中,为实现整车安全系统最优,每个车型的气囊系统都要进行针对性的零部件试验及碰撞匹配验证试验,实际的物理零部件试验及碰撞匹配试验耗时久且试验成本高,采用CAE仿真分析的方法可有效实现气囊系统零部件及整车(滑车)碰撞性能的评价。目前针对气囊系统碰撞仿真技术主要有多刚体动力学技术及非线性有限元技术,多刚体动力学模型具有计算效率高,计算量小的优点,有限元模型相对多刚体模型计算量大但模型精度高。在整车正面碰撞中,主驾驶安全气囊主要用于保护乘员头部与胸部安全,膝部安全气囊主要保护乘员膝盖与腿部安全。本文以主驾驶安全气囊及膝部安全气囊为研究对象,主要研究论述了安全气囊性能仿真及优化方法,分以下几方面内容:⑴气袋织布拉伸试验的有限元仿真模型建立与标定;⑵安全气囊有限元仿真模型建立与标定,包括静态展开试验仿真模型建立标定及动态跌落试验仿真模型建立与标定;⑶驾驶室碰撞仿真模型的建立及动态标定;⑷安全气囊仿真优化与试验验证。研究结果表明:非线性各向异性织布材料模型建立的安全气囊精度最高,通过织布拉伸试验仿真能够使安全气囊模型展开更加准确;通过气囊静态展开试验仿真标定及跌落试验仿真标定,使气囊模型静态展开过程及排气特性与试验一致;通过车体建模及整车碰撞仿真可建立有效的约束系统碰撞仿真优化模型;基于试验设计可分析气囊各参数对碰撞结果的影响,通过仿真验证可有效完成膝部气囊及主驾驶气囊匹配优化;基于有限元及多体动力学的碰撞安全仿真分析技术对于气囊产品的匹配优化是有效的。