Autoliv公司的目標(biāo)是引入突破性的安全創(chuàng)新方法，擴(kuò)充其專門的安全設(shè)備，不斷提高對乘車者的保護(hù)能力。為評價安全氣囊和安全帶系統(tǒng)的性能，并減小其產(chǎn)生的噪聲，Autoliv公司使用LMS試驗(yàn)系統(tǒng)來測量噪聲級，噪聲級通常是在碰撞仿真試驗(yàn)中試驗(yàn)?zāi)Ｐ蛯⒚媾R的。LMS試驗(yàn)系統(tǒng)還將用于評價單獨(dú)的安全產(chǎn)品，如安全帶、座椅架和駕駛桿裝置。LMS Test.Lab最大限度地保證了測量的可靠性，并大大縮短了試驗(yàn)所需時間。
最大限度地保護(hù)乘車者的安全
Autoliv公司在汽車安全方面最新的產(chǎn)品包括抗鞭打座椅、保護(hù)胸部防止側(cè)撞擊的安全氣囊及防止側(cè)面撞擊保護(hù)頭部的膨脹簾。目前，在傾翻保護(hù)、夜視和步行保護(hù)系統(tǒng)的開發(fā)方面，Autoliv公司走在了前列。
在碰撞事故發(fā)生過程中，通常會有一系列事先設(shè)定的措施來保護(hù)乘車者。Autoliv公司在瑞典的試驗(yàn)室經(jīng)理Thomas Norberg對碰撞發(fā)生時的情形這樣描述道：“微小的載荷信號都會啟動安全帶收緊裝置，它可以收緊安全帶并盡早固定住乘車者。在此步驟后，載荷限制器可以確定乘車者胸部承受的載荷不會變得太大。這樣，此時完全膨脹的前部氣囊就可以更平均地吸收過多的能量。”氣囊的主要作用是防止頭部和胸部撞擊到車內(nèi)前部的堅硬表面，如方向盤、儀表板和擋風(fēng)玻璃。安全帶和氣囊可以在前部碰撞時大大減少乘坐者受重傷和死亡的風(fēng)險（見圖1）。為避免駕駛員和乘坐者在側(cè)面撞擊的事故中受傷，Autoliv公司還推出了集成在車輛內(nèi)部的針對頭部、骨盆和胸部的專門氣囊。
圖1 安全帶和完全膨脹的前部氣囊在有效保護(hù)駕駛者和乘坐者的安全方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用
努力減小無法忍受的安全氣囊膨脹噪聲
作為開發(fā)新安全產(chǎn)品的一部分，Autoliv公司投資進(jìn)行研究和開發(fā)減小信號啟動機(jī)制產(chǎn)生的噪聲，一定要減小這種爆發(fā)噪聲級，因?yàn)樗赡軙黾勇犃p傷的風(fēng)險。除了聲壓級以外，人的耳朵對安全設(shè)備啟動的時間次序也非常敏感。通常，例如來自安全帶信號收緊裝置的聲音會激發(fā)乘坐者耳朵的Stapidus反射。耳朵的反射是自我保護(hù)的反應(yīng)，這種反應(yīng)會在大約10ms之后暫時阻礙聽覺功能。這就意味著在此階段內(nèi)，乘車者可能會聽到更少的氣囊碰撞噪聲。
Autoliv公司的工程師們使用專門的聲學(xué)試驗(yàn)設(shè)備，在車內(nèi)進(jìn)行噪聲測量（見圖2）。車輛配有一系列完全集成的安全帶和氣囊，還放置有多達(dá)5個的碰撞試驗(yàn)所用的人模型。專門的激發(fā)單元精確地控制預(yù)先設(shè)定的激發(fā)程序，來啟動安全帶收緊裝置和氣囊膨脹。這些人模型的耳朵里面都放置了麥克風(fēng)，可以捕捉到不斷觸發(fā)啟動機(jī)制所產(chǎn)生的噪聲，同時將捕捉到的噪聲傳輸?shù)絃MS SCADAS Ⅲ數(shù)采前端。工程師使用LMS Test.Lab和LMS CADA-X試驗(yàn)軟件，對與觸發(fā)單元之間的交流進(jìn)行管理，并對所需的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。這些試驗(yàn)的完整順序常常用專門的攝像機(jī)拍攝下來。
圖2 Autoliv在車內(nèi)進(jìn)行噪聲測量時所使用的人模型：在人模型的耳朵里放置麥克風(fēng)，用來捕捉和傳輸噪聲
Thomas Norberg解釋道，記錄下來的噪聲時間信號構(gòu)成了進(jìn)行專門頻率分析的基礎(chǔ)，這樣可以知道最大振幅和產(chǎn)生頻率的最主要的部件。“這些研究的主要目的就是檢驗(yàn)不同類型膨脹材料的噪聲性能，并在開發(fā)后期將氣囊啟動設(shè)計的機(jī)制調(diào)整到最佳狀態(tài)。工程師們開發(fā)出專門的算法將每個麥克風(fēng)所需的試驗(yàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成為單一數(shù)值，這個數(shù)值能夠真實(shí)地反映出聽覺損傷的風(fēng)險。使用這種算法可以提高噪聲測量評價流程的效率和一致性，它能夠快速解釋新設(shè)計修改方案的噪聲性能，并將其與先前的結(jié)果進(jìn)行比較。”
消除安全設(shè)備噪聲
在Autoliv公司噪聲試驗(yàn)室中，工程師們還關(guān)注如何消除其他相關(guān)安全設(shè)備在正常工作過程中產(chǎn)生的噪聲，這些設(shè)備包括安全帶和座椅架，即便是這些系統(tǒng)產(chǎn)生的最細(xì)微的噪聲也會影響到駕駛員和乘坐者的舒適性。為了減少噪聲干擾，工程師們在對專門的安全設(shè)備進(jìn)行環(huán)境噪聲測量。例如當(dāng)單向激振器系統(tǒng)機(jī)械地激發(fā)了新開發(fā)的安全帶裝置或者激發(fā)集成氣囊的折疊駕駛桿，就要測量并分析得到的噪聲。這些環(huán)境試驗(yàn)都非常殘酷，因?yàn)榧ふ衿飨到y(tǒng)能夠激勵具有高達(dá)60g加速度的0.5t的重量；另外，現(xiàn)場環(huán)境溫度的變化是在-50℃～110℃。這些試驗(yàn)的目的是進(jìn)行安全系統(tǒng)標(biāo)定試驗(yàn)，并且進(jìn)一步開展研發(fā)創(chuàng)新活動。工程師們將對其應(yīng)用到待測產(chǎn)品的振動進(jìn)行編輯，此過程是基于在道路和試驗(yàn)臺的被測車輛研究過程中，在同樣或相似的安全設(shè)備上進(jìn)行的加速計測量。他們使用LMS Test.Lab進(jìn)行隨機(jī)功率譜密度（PSD）計算，準(zhǔn)確地將所需振動測量轉(zhuǎn)換為具有代表性的有效的激振器工作臺控制譜（見圖3）。為了進(jìn)一步提高試驗(yàn)?zāi)芰推湓肼曉囼?yàn)設(shè)備的周轉(zhuǎn)能力，Autoliv公司用LMS Test.Lab擴(kuò)展其現(xiàn)有的LMS CADA-X安裝系統(tǒng)。
圖3 在LMS Test.Lab中，工程師準(zhǔn)確地將所需振動測量轉(zhuǎn)換為具有代表性的有效的激振器工作臺控制譜
在談到擴(kuò)展系統(tǒng)對試驗(yàn)工作產(chǎn)生的幫助時，Thomas Norberg總結(jié)道：“多年以來，我們都使用LMS試驗(yàn)系統(tǒng)來滿足我們特殊的試驗(yàn)需要。通過使用LMS Test.Lab，大大縮短了試驗(yàn)所需的時間。工作效率的提高主要是因?yàn)檐浖叨鹊撵`活性和效率標(biāo)準(zhǔn)幫助加速試驗(yàn)設(shè)置以及后處理階段。LMS Test.Lab以流程為主的應(yīng)用工作簿還加速了重復(fù)性標(biāo)定試驗(yàn)工作，大大提高了相關(guān)數(shù)據(jù)的一致性。Autoliv公司的工程師們將數(shù)據(jù)采集的高度準(zhǔn)確性、用戶計算的靈活性和外部交流的可靠性作為核心，進(jìn)一步加速試驗(yàn)效率，加強(qiáng)其工作，實(shí)現(xiàn)最佳的乘車者保護(hù)。”
