JPWO2023170867A5

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Publication number: JPWO2023170867A5
Application number: JP2022564578A
Authority: JP
Filing date: 2022-03-10
Publication date: 2024-02-14
Anticipated expiration: 2042-03-10

Claims

自動車車体部品の境界部の物理量を実車衝突解析により求め、実車境界部物理量データベースを得る実車物理量解析工程と、
前記境界部の運動制御条件を再現するための抵抗発生材の解析モデルを機械試験とコンピュータシミュレーションにより生成する、弾塑性体からなる抵抗発生材のモデル化工程と、
部分構造試験における境界部の物理量が前記実車衝突解析における境界部の物理量に漸近するように、前記抵抗発生材の構造を含む部分構造試験構造を設計する部分構造試験設計工程と、
を備える、自動車車体部品の衝突性能評価試験装置の設計方法。
前記実車物理量解析工程は、実車衝突解析を用いて衝突性能に寄与する実車部分構造範囲を設定するステップと、前記実車部分構造範囲の境界部における物理量解析条件を設定するステップと、コンピュータシミュレーションおよび実車衝突試験のいずれか一方または両方による実車衝突解析ステップと、前記実車衝突解析ステップで得られた前記境界部の物理量を解析し、実車境界部物理量データベースに記憶するステップと、を含み、
前記抵抗発生材のモデル化工程は、前記抵抗発生材の機械試験を行うステップと、前記抵抗発生材の物理量を測定するステップと、コンピュータシミュレーションにおける解析用の抵抗発生材モデルを構築するステップと、前記抵抗発生材モデルの材料特性を設定するステップと、コンピュータシミュレーションにより前記抵抗発生材モデルの変形解析を行うステップと、前記変形解析で得られた前記抵抗発生材モデルの物理量と前記機械試験で得られた前記抵抗発生材の物理量を比較し、その差が所定の値以下になるまで前記抵抗発生材モデルの材料特性を再設定し、前記抵抗発生材モデルの変形解析を繰り返し行うステップと、前記変形解析で得られた前記抵抗発生材モデルの物理量と前記機械試験で得られた前記抵抗発生材の物理量が前記所定の値以下となる抵抗発生材モデルの解析データを記憶するステップと、を含み、
前記部分構造試験設計工程は、前記実車物理量解析工程で決定された部分構造範囲を参考とした、前記境界部の拘束条件および運動制御条件を含む部分構造試験の解析モデルを設定するステップと、運動制御に用いる抵抗発生材モデルの構造を設計するステップと、前記抵抗発生材モデルの解析データを前記部分構造試験の解析モデルに反映するステップと、前記実車衝突解析を模擬する部分試験解析を行うステップと、前記部分試験解析の解析結果から部分構造境界部の物理量を解析するステップと、解析された部分構造境界部の物理量と前記実車境界部物理量データベースに記憶された実車境界部物理量との比較を行い、その差が所定の値以下になるまで、前記抵抗発生材モデルの構造設計を繰り返し、前記境界部の拘束機構、および、抵抗発生材の構造を含む前記境界部の運動制御機構を備えた部分構造試験構造を設定するステップ、を含む、請求項１に記載の自動車車体部品の衝突性能評価試験装置の設計方法。
請求項１または２に記載の設計どおりに、前記抵抗発生材の構造を含む部分構造試験構造が構築された、自動車車体部品の衝突性能評価試験装置。
前記部分構造試験構造の境界部をそれぞれ支持する支持治具と、
前記境界部を前記支持治具でそれぞれ支持された前記部分構造試験構造を構成する車体部品に試験速度で衝突する衝突パンチと、
前記境界部を支持する支持治具の少なくとも一に設けられた運動制御機構と、を具え、
前記運動制御機構が、前記支持治具の運動規制部材に固定される固定部材と、前記衝突パンチの衝突方向に対して所定方向に運動可能に固定部材に連結されるとともに前記境界部に固定される可動部材とを有し、
前記固定部材と前記可動部材とのうちの一方に他方に向けて突設された圧縮部材が、前記固定部材と前記可動部材とのうちの他方に形成されて前記可動部材の運動可能方向に延在するとともに内部に前記抵抗発生材を配置されたガイド部内に運動規制状態で嵌入していて、前記固定部材に対する前記可動部材の前記所定方向への運動により前記抵抗発生材を変形させてその運動方向と逆方向の反力を前記可動部材に付加するものである、請求項３に記載の自動車車体部品の衝突性能評価試験装置。
前記運動制御機構が、並進制御機構および回転制御機構から選ばれた少なくとも一つであって、
前記並進制御機構が、前記支持治具の回転規制部材に支持される支持プレートと、前記衝突パンチの衝突方向と交差する所定方向に並進可能に前記支持プレートに連結されるとともに前記境界部に固定される並進プレートとを有し、
前記支持プレートと前記並進プレートとのうちの一方に他方に向けて突設された圧縮突条が、前記支持プレートと前記並進プレートとのうちの他方に形成されて前記並進プレートの並進可能方向に延在するとともに内部にエネルギー吸収部材を配置された直線状ガイド部内に回動規制状態で嵌入していて、前記支持プレートに対する前記並進プレートの前記所定方向への並進により、前記抵抗発生材を変形させてその並進方向と逆方向の反力を前記並進プレートに付加するものであり、
前記回転制御機構が、前記支持治具の回転規制部材に固定される固定リングと、前記衝突パンチの衝突方向と交差する方向に延在する所定軸周りに回転可能に前記固定リングに連結されるとともに前記車体部品の一端部または他端部に固定される回転リングとを有し、
前記固定リングと前記回転リングとのうちの一方に他方に向けて突設された圧縮ピンが、前記固定リングと前記回転リングとのうちの他方に形成されて前記所定軸を中心とした周方向に延在するとともに内部にエネルギー吸収部材を配置された円弧状ガイド部内に嵌入していて、前記固定リングに対する前記回転リングの前記所定軸周りの回転により、前記抵抗発生材を変形させてその回転方向と逆方向のトルクを前記回転リングに付加するものである、請求項４に記載の自動車車体部品の衝突性能評価試験装置。
請求項３～５のいずれか一項に記載の自動車車体部品の衝突性能評価試験装置を用い、前記自動車車体部品の部分構造試験を行って衝突性能を評価する部分構造試験工程を含む、自動車車体部品の衝突性能評価試験方法。
前記部分構造試験工程は、前記部分構造試験構造を実現する、部分構造試験装置の組立てステップと、前記抵抗発生材の構造を実現する抵抗発生材の配置ステップと、部分構造の衝突試験を行い、前記部分構造試験装置に組み込まれた物理量測定センサーにより、前記衝突試験と同時に、または、前記衝突試験後に部分構造境界部の物理量を測定するステップと、部分構造の性能を評価するステップと、を含む、請求項６に記載の自動車車体部品の衝突性能評価試験方法。