Autoliv公司的目標(biāo)是引入突破性的安全創(chuàng)新方法，擴充其專門的安全設(shè)備，不斷提高對乘車者的保護能力。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試驗系統(tǒng)來測量噪聲級，噪聲級通常是在碰撞仿真試驗中試驗?zāi)Ｐ蛯⒚媾R的。LMS試驗系統(tǒng)還將用于評價單獨的安全產(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，并大大縮短了試驗所需時間。
最大限度地保護乘車者的安全
Autoliv公司在汽車安全方面最新的產(chǎn)品包括抗鞭打座椅、保護胸部防止側(cè)撞擊的安全氣囊及防止側(cè)面撞擊保護頭部的膨脹簾。目前，在傾翻保護、夜視和步行保護系統(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)定的措施來保護乘車者。Autoliv公司在瑞典的試驗室經(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公司投資進行研究和開發(fā)減小信號啟動機制產(chǎn)生的噪聲，一定要減小這種爆發(fā)噪聲級，因為它可能會增加聽力損傷的風(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)試驗設(shè)備，在車內(nèi)進行噪聲測量（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5個的碰撞試驗所用的人模型。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試驗軟件，對與觸發(fā)單元之間的交流進行管理，并對所需的數(shù)據(jù)進行處理。這些試驗的完整順序常常用專門的攝像機拍攝下來。
圖2 Autoliv在車內(nèi)進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)所需的試驗數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成為單一數(shù)值，這個數(shù)值能夠真實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)果進行比較。”
消除安全設(shè)備噪聲
在Autoliv公司噪聲試驗室中，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)備進行環(huán)境噪聲測量。例如當(dāng)單向激振器系統(tǒng)機械地激發(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)境試驗都非常殘酷，因為激振器系統(tǒng)能夠激勵具有高達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℃。這些試驗的目的是進行安全系統(tǒng)標(biāo)定試驗，并且進一步開展研發(fā)創(chuàng)新活動。工程師們將對其應(yīng)用到待測產(chǎn)品的振動進行編輯，此過程是基于在道路和試驗臺的被測車輛研究過程中，在同樣或相似的安全設(shè)備上進行的加速計測量。他們使用LMS Test.Lab進行隨機功率譜密度（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）。為了進一步提高試驗?zāi)芰推湓肼曉囼炘O(shè)備的周轉(zhuǎn)能力，Autoliv公司用LMS Test.Lab擴展其現(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
在談到擴展系統(tǒng)對試驗工作產(chǎn)生的幫助時，Thomas Norberg總結(jié)道：“多年以來，我們都使用LMS試驗系統(tǒng)來滿足我們特殊的試驗需要。通過使用LMS Test.Lab，大大縮短了試驗所需的時間。工作效率的提高主要是因為軟件高度的靈活性和效率標(biāo)準(zhǔn)幫助加速試驗設(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，進一步加速試驗效率，加強其工作，實現(xiàn)最佳的乘車者保護。”
