衝突解析事例 - フルラップ前面衝突+子供シートベルト無し

~ 全席シートベルトを ~

今回は衝突の受託解析事例として、シートベルト無しでの解析結果を紹介します。モデルはCCSA様が無償配布している同定済みのMY2015 Camryモデルを使用します。

モデルがアップデートされ、シートが搭載されたためダミーを搭載することができるようになりました。

今回のモデルでは「衝突解析①」同様にLSTC製ダミー(HybridⅢ AM50)を運転席に乗車させ、RR席に同じくLSTC製ダミー(HybridⅢ 6YO)を乗車させています。RR席乗員はシートベルトによる拘束がありません。

解析条件はFMVSS208に則っています。

このモデルでは、簡易的な設定のみでダミーを搭載しているため、実車とは違う結果になっていることをご了承ください。エアバッグ、シートベルト、ステアリングコラムは簡易的なものです。

RR席ダミーは想定していない使用方法のため、ちょっとした工夫が必要でした。接触計算がうまくできずにFR席をすり抜けて運転席ダミーに直接ぶつかるというホラー映画さながらの地獄絵図を作ってしまいました。このアニメーションはRR席ダミーの設定を変更したものになります。

シートベルト無しでの衝突事故CAE解析結果

「衝突解析①」と同様に運転席ダミーがシートベルトとエアバッグで拘束されたタイミングで、RR席ダミーが運転席のシートバックに突っ込んできてしまいます。RR席ダミーの脚が折りたたまれるため、この時点では運転席ダミーに大きな被害はありません。(RR席ダミーの脚はこの時点できっと大きな障害値になっていることでしょう・・・)

車両がEAしきり、車両と運転席ダミーが跳ね返ってきたタイミングで、RR席ダミーがFRシートバックに突入します。脚も体も完全に折りたたまれているため、RR席ダミーの持っているエネルギーがすべてFRシートバックに押し込まれます。FRシートバックは、跳ね返ってきた運転席ダミーと突入してくるRR席ダミーに挟まれる格好となり、運転席ダミーとRR席ダミーは互いにぶつかり合うような挙動になってしまいました。

その後、RR席ダミーはまだ運動を止めずにルーフ方向へ跳ね返っていきます。RR席ダミーは致命的な障害値になっていることは言うまでもありません。この間、140msec(0.14秒)しかありません。

人間の能力では自分の持っている運動エネルギーを受け止めることはできません。同乗者がいるときは、必ず全員シートベルトを着用するように声掛けしましょう。

CAEによる衝突時の後席乗員の動き確認

その他のサンプルでは、荷物が固定されていなかったら?他の衝突形態は?車以外では?など、様々なサンプルを追加していく予定です。

また、最適化による衝突性能アップ事例(サイドメンバー、クラッシュボックス、バンパーレインフォースなど)も追加予定です。

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


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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