JP2014123361A - コーティングされた織物材料で形成されるエアバッグの構造挙動を数値的にシミュレートするシステムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】独特な有限要素は、膜状要素と、コーティングされた織物材料の追加的曲げ抵抗を与える一組の動的に構成されたスレーブ要素と、を有するよう構成される。時間進行シミュレーションの各ソリューションサイクルにおいて、スレーブ要素のノード位置が、コーティングされた織物材料の対応する平均されたノード法線ベクトルと織物厚さと膜厚とから更新される。ある特定ノードの平均されたノード法線ベクトルは、その特定ノードに接続された膜状要素の要素法線ベクトルの平均である。各ノード位置は、平均された法線ベクトルに沿った膜状要素の対応するノードの両側に所定の距離だけオフセットされる。更新されたノード位置を用いることにより、スレーブ要素の歪みおよび応力が取得され、追加的曲げ抵抗に対する内部ノード力に変換される。
【選択図】図1
Description
xij = xi + (-1)j ni (t + T)/2, j = 1, 2 かつ i = 1, m
ここで、
xiは前記各膜状要素のノード座標を表し、
mは有限要素モデルにおけるノードの総数を表し、
niは平均ノード法線ベクトルを表し、
Tは織物厚さを表し、
tは膜厚を表し、
jはスレーブ要素の一つを表す(j=1は第一スレーブ要素、2は第二スレーブ要素)。
204 三角形要素
210 膜状要素
212 厚さ
214 ノード
300 独特な要素
302 膜状要素
304 スレーブ要素
312 厚さ
314 膜厚
401〜404 膜状要素
410 ノード
502 膜状要素
504a〜b スレーブ要素
602 膜状要素
604a〜b スレーブ要素
718 リムーバブルストレージユニット
722 リムーバブルストレージユニット
710 2次メモリ
712 ハードディスクドライブ
714 リムーバブルストレージドライブ
720 インタフェース
708 メインメモリ(RAM)
706 モジュール
704 プロセッサ
702 バス
724 通信インタフェース
730 I/Oインタフェース
Claims (15)
- コーティングされた織物材料で形成されるエアバッグの構造挙動を数値的にシミュレートする方法であって、
有限要素解析アプリケーションモジュールがインストールされたコンピュータシステムにおいて、コーティングされた織物材料で形成されるエアバッグを表す複数の膜状要素を有する有限要素モデルを受信し、前記コーティングされた織物材料の膜厚を受信するステップと、
前記コンピュータシステムにおいて有限要素モデルを用いる時間進行シミュレーションを行うことによりエアバッグのシミュレートされた構造挙動を取得するステップであって、前記時間進行シミュレーションが多数のソリューションサイクルを有しており、各ソリューションサイクルが時間進行シミュレーションの特定の時間を表しているステップと、
前記コンピュータシステムの前記各ソリューションサイクルにおいて、各膜状要素の両側にある一組のスレーブ要素を、該スレーブ要素のノード位置を更新することにより、導出するステップであって、前記スレーブ要素は、前記各膜状要素のノードと同じ数のノードを有しており、それぞれのノード位置は、平均ノード法線ベクトルによって定義される方向に沿って前記各膜状要素の対応ノードからの所定の距離だけオフセットされており、前記距離は織物厚さおよび膜厚から計算され、特定ノードの前記平均ノード法線ベクトルは、該特定ノードに接続された膜状要素の要素法線ベクトルを平均することにより計算され、そして、更新されたノード位置を通じてそれぞれのスレーブ要素の歪みおよび応力から計算される内力を変換することにより、前記各膜状要素の追加的な曲げ抵抗を取得するステップと、
を備える方法。 - 請求項1に記載の方法であって、各膜状要素は曲げ抵抗を有しない、方法。
- 請求項1に記載の方法であって、前記各膜状要素は二次元三角形要素から構成されている、方法。
- 請求項1に記載の方法であって、前記各膜状要素は二次元四辺形要素から構成されている、方法。
- 請求項1に記載の方法であって、前記スレーブ要素のそれぞれは、前記各膜状要素と同じ形状である、方法。
- 請求項1の方法であって、所定の終了条件が満たされたとき、前記時間進行シミュレーションを終了するステップをさらに備える、方法。
- 請求項1に記載の方法であって、前記一組のスレーブ要素の前記ノード位置を、以下の
xij = xi + (-1)j ni (t + T)/2, j = 1, 2 かつ i = 1, m
xiは前記各膜状要素のノード座標を表し、
mは有限要素モデルにおけるノードの総数を表し、
niは平均ノード法線ベクトルを表し、
Tは織物厚さを表し、
tは膜厚を表し、
jはスレーブ要素の一つを表す
式によって計算する、方法。 - コーティングされた織物材料で形成されるエアバッグの構造挙動を数値的にシミュレートするシステムであって、
有限要素解析法アプリケーションモジュールに関するコンピュータ可読コードを記憶しているメインメモリと、
前記メインメモリに連結される少なくとも1つのプロセッサであって、該少なくとも1つのプロセッサが前記メインメモリ内の前記コンピュータ可読コードを実行して、前記有限要素解析法アプリケーションモジュールに、方法に基づいてオペレーションを実行させるシステムであって、該方法が、
コンピュータシステムにおいて有限要素モデルを用いる時間進行シミュレーションを行うことによりエアバッグのシミュレートされた構造挙動を取得するステップであって、前記時間進行シミュレーションが多数のソリューションサイクルを有しており、各ソリューションサイクルが時間進行シミュレーションの特定の時間を表しているステップと、
前記コンピュータシステムの前記各ソリューションサイクルにおいて、各膜状要素の両側にある一組のスレーブ要素を、該スレーブ要素のノード位置を更新することにより、導出するステップであって、前記スレーブ要素は、前記各膜状要素のノードと同じ数のノードを有しており、それぞれのノード位置は、平均ノード法線ベクトルによって定義される方向に沿って前記各膜状要素の対応ノードからの所定の距離だけオフセットされており、前記距離は織物厚さおよび膜厚から計算され、特定ノードの前記平均ノード法線ベクトルは、該特定ノードに接続された膜状要素の要素法線ベクトルを平均することにより計算され、そして、更新されたノード位置を通じてそれぞれのスレーブ要素の歪みおよび応力から計算される内力を変換することにより、前記各膜状要素の追加的な曲げ抵抗を取得するステップと、
を備えている、システム。 - 請求項8に記載のシステムであって、各膜状要素は曲げ抵抗を有しない、システム。
- 請求項8のシステムであって、所定の終了条件が満たされたとき、前記時間進行シミュレーションを終了する、システム。
- 請求項8に記載のシステムであって、
前記一組のスレーブ要素の前記ノード位置を、以下の
xij = xi + (-1)j ni (t + T)/2, j = 1, 2 かつ i = 1, m
xiは前記各膜状要素のノード座標を表し、
mは有限要素モデルにおけるノードの総数を表し、
niは平均ノード法線ベクトルを表し、
Tは織物厚さを表し、
tは膜厚を表し、
jはスレーブ要素の一つを表す
式によって計算する、システム。 - コンピュータシステムにおいて実行されたとき、方法に基づいて、コーティングされた織物材料で形成されるエアバッグの構造挙動を数値的にシミュレートする命令を備えるコンピュータが読み取り可能な非一時的記憶媒体であって、該方法が、
有限要素解析アプリケーションモジュールがインストールされたコンピュータシステムにおいて、コーティングされた織物材料で形成されるエアバッグを表す複数の膜状要素を有する有限要素モデルを受信し、前記コーティングされた織物材料の膜厚および織物厚さを受信するステップと、
コンピュータシステムにおいて有限要素モデルを用いる時間進行シミュレーションを行うことによりエアバッグのシミュレートされた構造挙動を取得するステップであって、前記時間進行シミュレーションが多数のソリューションサイクルを有しており、各ソリューションサイクルが時間進行シミュレーションの特定の時間を表しているステップと、
前記各ソリューションサイクルにおいて、各膜状要素の両側にある一組のスレーブ要素を、該スレーブ要素のノード位置を更新することにより、導出するステップであって、前記スレーブ要素は、前記各膜状要素のノードと同じ数のノードを有しており、それぞれのノード位置は、平均ノード法線ベクトルによって定義される方向に沿って前記各膜状要素の対応ノードからの所定の距離だけオフセットされており、前記距離は織物厚さおよび膜厚から計算され、特定ノードの前記平均ノード法線ベクトルは、該特定ノードに接続された膜状要素の要素法線ベクトルを平均することにより計算され、そして、更新されたノード位置を通じてそれぞれのスレーブ要素の歪みおよび応力から計算される内力を変換することにより、前記各膜状要素の追加的な曲げ抵抗を取得するステップと、
を備えている、コンピュータが読み取り可能な非一時的記憶媒体。 - 請求項12に記載のコンピュータが読み取り可能な非一時的記憶媒体であって、各膜状要素は曲げ抵抗を有しない、コンピュータが読み取り可能な非一時的記憶媒体。
- 請求項12に記載のコンピュータが読み取り可能な非一時的記憶媒体であって、所定の終了条件が満たされたとき、前記時間進行シミュレーションを終了する、コンピュータが読み取り可能な非一時的記憶媒体。
- 請求項12に記載のコンピュータが読み取り可能な非一時的記憶媒体であって、
前記一組のスレーブ要素の前記ノード位置を、以下の
xij = xi + (-1)j ni (t + T)/2, j = 1, 2 かつ i = 1, m
xiは前記各膜状要素のノード座標を表し、
mは有限要素モデルにおけるノードの総数を表し、
niは平均ノード法線ベクトルを表し、
Tは織物厚さを表し、
tは膜厚を表し、
jはスレーブ要素の一つを表す
式によって計算する、コンピュータが読み取り可能な非一時的記憶媒体。
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