Desenvolvimento de modelo matemático capaz de prever o amortecimento de impacto realizado por um airbag motorista

Resumo

Dezenas de novos modelos de veículos são lançados anualmente, para cada um deles é necessário o desenvolvimento ou, no mínimo a calibração de um novo sistema de retenção do ocupante (ORS), sistema do qual o airbag motorista faz parte. O desenvolvimento, otimização e validação do ORS é um processo complexo e dispendioso. Assim, a simulação numérica é essencial nas etapas iniciais e intermediárias do desenvolvimento dos airbags para minimizar o tempo e o alto custo associado a testes experimentais. De modo geral, as simulações virtuais utilizadas na indústria automotiva demandam considerável esforço computacional, tempo de simulação e muitas vezes mão-de-obra especializada. Assim, tendo em vista a crescente necessidade de avaliar o comportamento dos airbags de maneira rápida e a baixo custo este trabalho visa desenvolver um modelo capaz de descrever de maneira satisfatória a interação entre um airbag motorista e o ocupante utilizando conceitos de mecânica clássica. O modelo foi implementado em linguagem de MATLAB a fim de que os resulta dos fossem obtidos de maneira rápida através do método iterativo. Algumas considerações foram feitas para simplificação do fenômeo:o gás no interior do airbag foi considerado um gás ideal, assumiu-se que o airbag é simétrico e que todas as deformações sofridas também se propagam de maneira simétrica, a compressão do gás no interior da bolsa ocorre adiabaticamente e a distribuição de temperatura em seu interior é uniforme. O modelo desenvolvido foi correlacionado com o modelo de Zhang et al com desvio menor que 6% se mostrando eficiente para prever o comportamento do airbag quando a interação entre a bolsa e o ocupante ocorre após o airbag está completamente inflado e posicionado.