衝突解析受託事例 - 側面衝突CAE解析

LS-Dynaによる衝突解析受託

この解析では衝突解析の受託事例として、CCSA様が無償配布しているフルラップ前突同定済みのMY2015 Camryモデルを使用して側面衝突解析を紹介します。

FMVSS214で定義された条件と台車で解析を実施します。UNR95よりも速く、重い台車が斜め前から衝突する条件です。

FMVSS214に則したLS-Dynaによる衝突解析受託

なお、サンプルモデルであるため、実車とは異なる結果になることはご了承ください。

FMVSS214では運転席と後席にそれぞれダミーを搭載しますが、このモデルではダミーは搭載しません。もちろん、他の事例にあるようにダミーを搭載して傷害値を確認することが可能です。

側面衝突のCAE受託解析

1368kgの台車が54km/hで静止した車両に衝突します。ドアが大きく変形していますが、室内侵入量は少なく見えます。

台車を非表示にして車両の動きを見てみましょう。

LS-Dynaによる側面衝突CAE解析の受託

台車を非表示にしてみると、Bピラーとドア内インパクトビームが台車の侵入を抑えていることがわかります。

前後方向の断面を見た様子が以下のアニメーションです。

側面衝突による乗員傷害値予測シミュレーション受託

断面で見てみると、Bピラーの変形をシートが受けていて、左右Bピラー間の距離が縮まらないようになっていることがわかります。バリア侵入量≒Bピラー間距離変化は、乗員の生存空間確保に直結するためとても重要です。

降伏応力が非常に高い材料を使わない限り、厚肉かつ大断面の部材を使用せざるを得ない部分のため、量産車がいかに効率よく設計されているかがよくわかる部分です。

最終的にはエアバックも考慮したダミーの傷害値で良否判定をすることがになりますが、開発初期段階ではBピラー間距離に着目して設計することも可能です。

また、車両全体CAEモデルではドアロックが完全ロックした状態での解析となりますが、ドアが開いてしまうと評価NGとなるため設計が難しい衝突条件の一つです。

弊社では自動車メーカーから、各国の法規評価(FMVSS,UNR…)、各国NCAP評価などを受託しています。お気軽にお問い合わせください。

最適化では、ドア内インパクトビーム、Bピラー、フロアクロスメンバー、サイドシルを設計することが可能です。


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この記事の監修・執筆チーム

GRM Consulting株式会社 解析エンジニアリング部

モータースポーツ最高峰のF1から量産車開発まで、20年以上にわたり構造設計・衝突・振動・流体解析に携わるスペシャリスト集団。 単なるシミュレーション結果の提示に留まらず、本記事のような各種法規/アセスメント評価を得意とし、自動車メーカーからアセスメント評価受託をしています。

  • 主要ツール:LS-DYNA, Abaqus, Genesis, Nastran, OptiAssist, Simcenter 3D
  • 専門領域:構造最適化、衝撃エネルギー吸収体最適化、CFRP複合材解析、衝突解析、CFD解析