解析事例

自動車高速衝突時の乗員挙動安全解析 − FMVSS208 米国衝突安全法規 −

自動車業界における乗員安全への要求は年々高まっています。それに加えて開発期間短縮に対応するため、CAEを活用した乗員安全解析へのニーズも高まっています。例えば、米国衝突安全の法規の一つであるFMVSS208では、対剛体バリア、衝突速度56km/hの全面フルラップ衝突時の安全性基準が規定されています。

ここでは、このFMVSS208に相当する高速衝突試験を例に取り、LS-DYNAによる乗員障害値の検討例をご紹介します。

解析は二つのフェーズ、すなわち車両挙動解析と乗員挙動解析を分けて実施します。ます、車両挙動解析では、高速衝突試験のシミュレーションによりキャビンにどのような衝撃が加わるか(車両減速度)を求めます。続く乗員挙動解析では、車両挙動解析の結果得られた車両減速速度をスレッド試験用モデルに加速度履歴として与えることで計算コストを軽減し、エアバッグやシートベルト等の拘束装置の挙動、乗員障害値等を確認します。

なお、解析モデルはNCAC*1が提供する車両モデルYARISをLSTC社*2が提供するスレッド試験モデルを使用します。

*1  National Crash Analysis Center (NCAC)   http://www.ncac.gwu.edu/
*2  Livermore Software Technology Corporation (LSTC)   http://www.lstc.com/

車両挙動解析

剛体バリアに衝突する際の車両の挙動ならびに車両減速度が確認できます(図1、図2)。

図1 車両挙動

図1 車両挙動

図2 フロア加速度履歴

図2 フロア加速度履歴

乗員挙動解析

車両の減速に伴って乗員保護装置(シートベルト、エアバッグ)が稼働している様子が確認できます(図3)。また、頭部に設置されている加速度計からの出力(SAE1000フィルター処理)等により乗員障害値の評価も可能になります(図4)。

図3 乗員挙動

図3 乗員挙動

図4 乗員頭部の加速度履歴

図4 乗員頭部の加速度履歴

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Updated:2014-12-26



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