在图4.19中，由于车辆曲线下的面积等于乘员曲线下的面积，所以有：
式中，Eo是约束系统所吸收的全部能量；ESW由式（4.28）计算，过高的ESW会加大乘员伤害值，一般在产品开发计划阶段就可以制定车型的ESW目标值。式（4.51）可以用来确定乘员在车内的最大位移量Dov。
图4.22中乘员上体载荷曲线的斜率代表了每单位位移的加速度，即约束系统的比刚度：
约束系统可能有多种刚度，如呈现出双刚度或三刚度特征，这是由子系统的组合特征而引起的，主要受座椅、安全带、安全带限荷器、安全气囊和转向柱刚度的影响。在最简单的单阶梯形分析法中，约束载荷曲线用线性刚度特性来描述。约束刚度越低，乘员的约束载荷就越小，即由安全带引起的胸部压缩量就会越小。如果设定胸部的加速度目标值为G，那么曲线的最高点不能高于G。
上述a−d曲线下的面积是在车体吸收适当的重叠吸能以后，约束系统应当吸收的能量密度。对于56km/hFRB碰撞，乘员的初始能量密度为122.3J/kg，减去车体应当吸收的65J/kg，约束系统应当承担大于60J/kg的吸能责任，即a−d曲线下的面积应当大于60J/kg。
刚度上升越平缓，对降低乘员伤害越有利。最理想的斜率应当如图4.26中的k所示，也就是约束系统的a−d曲线为一个直角三角形，底边长为Dov，高为胸部加速度设计目标值G。如图4.26中虚线所示的三角形，此时加速度上升比较平缓，约束系统的柔度最大，不会给乘员带来过大冲击。条件是，三角形的面积应当等于Eo。
图4.26 单阶能量梯形的构造
用三角形曲线来吸收Eo的挑战在于，为了保证设计所需要的曲线下的面积，很难保证G和Dov能够同时满足性能目标要求。为了保证最小的重叠吸收能量，Dov必须小于某一个规定值，但由于曲线面积一定，因此峰值G势必会升高。由于受到最大ESW的限制，三角形面积
一般达不到Eo的大小，因此无法提供足够的约束能量。以56.3km/h速度碰撞为例，初始的能量密度为122.3J/kg，重叠吸能的设计目标为64J/kg，约束系统吸能总量Eo为58.3J/kg。根据公式（4.31），Dov应当小于266mm。如果将胸部加速度目标值确定为35g，则三角形面积为45.5J/kg，达不到58.3J/kg的要求。为了能同时满足Dov、G值和曲线下的面积的约束条件，三角形必须变为一个具有上底（长度w）的梯形。三角形变为梯形以后的负面效应是：约束系统刚度增加，即增加了乘员的约束载荷。
调整梯形的几何参数，可以在Dov、G值和曲线下的面积三者之间取得平衡。增加梯形上底的长度w，约束系统吸能能力提高，但是高刚度约束系统会引起与乘员之间的硬性碰撞。高刚度约束系统可以快速达到梯形的平顶，然后用等刚度约束系统进行接管。这种快速吸能可以减小Dov的距离，有利于重叠吸能的提高。用安全带+气囊的刚度、安全带限荷器阈值的良好搭配设置，可以在保证限制胸部压缩量的同时，又使梯形曲线下具有足够的吸能面积。
现在用梯形来近似计算a−d曲线下的面积，然后寻找各个目标性能变量之间的关系。假设胸部加速度目标值为G，松弛量为0，则a−d曲线下的面积应当大于Eo，即
w将决定约束系统的刚度，即：
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
