KR20230167106A - 자동차의 충돌 해석에 있어서의 차체 변형량 측정 방법 및 차체 변형량 측정 프로그램 - Google Patents

자동차의 충돌 해석에 있어서의 차체 변형량 측정 방법 및 차체 변형량 측정 프로그램 Download PDF

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다카노부 사이토
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제이에프이 스틸 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명에 관련된 자동차의 충돌 해석에 있어서의 차체 변형량 측정 방법은, 자동차의 충돌 해석 모델 (1) 을 취득하고 (S1), 충돌 해석 모델 (1) 의 충돌 해석을 실시하고 (S3), 차체 변형량의 측정점과, 차체의 변형이 없거나, 또는 약간인 부위에 차체 변형량을 측정하기 위한 3 개의 기준점을 설정하고 (S5), 충돌 개시시의 측정점 및 3 개의 기준점의 좌표를 취득하고 (S7), 충돌 후의 측정점의 좌표와 3 개의 기준점의 좌표를 취득하고 (S9), 충돌 개시시의 3 개의 기준점과 측정점 사이의 충돌 개시시 거리를 산출하고 (S11), 충돌 개시시 거리를 사용하여, 충돌 후의 충돌 해석 모델 (1) 에 있어서의 차체 변형 전의 측정점의 좌표를 취득하고 (S13), 차체 변형 전과 충돌 후의 측정점의 좌표를 사용하여 차체 변형량을 측정한다 (S15).

Description

자동차의 충돌 해석에 있어서의 차체 변형량 측정 방법 및 차체 변형량 측정 프로그램
본 발명은, 자동차의 충돌 해석 (crashworthiness analysis) 에 있어서의 차체 변형량 (amount of automotive body deformation) 측정 방법 및 차체 변형량 측정 프로그램에 관한 것이다.
최근, 특히 자동차 산업 (automotive industry) 에 있어서는 환경 문제에서 기인한 차체 (automotive body) 의 경량화 (weight reduction) 가 진행되고 있고, 차체의 설계에 CAE 해석 (computer aided engineering analysis) 은 빠뜨릴 수 없는 기술이 되어 있다. 이 CAE 해석에서는 강성 해석 (rigidity analysis), 충돌 해석, 진동 해석 (vibration analysis) 등이 실시되고 차체 성능의 향상에 크게 기여하고 있다.
CAE 해석에 의해 충돌 성능의 향상을 도모하기 위해, 예를 들어 비특허문헌 1 에는, 픽업 트럭의 전면 충돌 (frontal impact) 시에 있어서의 러더 프레임 (rudder frame) 의 소성 변형 특성 (plastic deformation property) 을 충돌 시뮬레이션 (crash simulation) 에 의해 구하는 기술이 개시되어 있다.
아리타 외 3 명, "프레임 차의 ODB 전돌 해석의 정밀도 향상", 자동차기술개론문집, Vol.46, No.6, November 2015.
그러나, 비특허문헌 1 에 개시되어 있는 기술은, 자동차의 차체 부품인 러더 프레임만을 해석 대상으로 한 충돌 해석이고, 자동차 전체를 대상으로 한 것은 아니기 때문에, 자동차의 충돌시에 있어서의 차체 변형을 완전하게 재현하는 것은 어렵다.
또, 도 10 에 나타내는 바와 같이 자동차 전체를 해석 대상으로 한 충돌 해석 모델 (1) 을 사용하여 충돌체 (11) 와의 측면 충돌 (side impact) 해석을 실시하였다고 해도, 차체 (3) 의 변형에 더하여 충돌 해석 모델 (1) 전체가 평행 이동 (parallel movement) 과 회전 이동 (rotational movement) 을 한다. 이 때문에, 도 10(c) 에 나타내는 바와 같이, 충돌에 의한 차체 (3) 의 차체 변형량에 더하여 충돌 해석 모델 (crashworthiness analysis model) (1) 전체의 평행 이동이나 회전 이동에 수반하는 변위가 발생하는 경우가 있다. 그 때문에, 자동차 전체를 모델화한 충돌 해석 모델 (1) 의 충돌 해석에 의한 차체 변형량을 평가하기 위해서는, 충돌 해석 모델 (1) 의 평행 이동이나 회전 이동에 의한 이동량을 제거하는 기술이 요망되고 있었다.
본 발명은, 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은, 자동차의 충돌 해석 모델을 사용한 충돌 해석에 있어서, 충돌 해석 모델의 충돌에 의한 평행 이동이나 회전 이동에 의한 이동량을 제거한 차체 변형량을 측정할 수 있는 자동차의 충돌 해석에 있어서의 차체 변형량 측정 방법 및 차체 변형량 측정 프로그램을 제공하는 것에 있다.
발명자는, 상기와 같은 과제에 대해 예의 검토한 결과, 「충돌에 의해 변형되지 않거나 또는 변형이 매우 적은 부위가 존재하는」 것에 주목하였다. 그리고, 당해 부위를 이용하여, 충돌에 의한 자동차의 평행 이동량이나 회전 이동량을 제거하고 차체 변형량을 측정하는 것을 상기하기에 이르렀다. 본 발명은, 상기 검토에 기초하여 이루어진 것이고, 구체적으로는, 이하의 구성으로 이루어지는 것이다.
본 발명의 제 1 양태에 관련된 자동차의 충돌 해석에 있어서의 차체 변형량 측정 방법은, 자동차의 충돌 해석에 있어서 충돌에 의해 변형된 상기 자동차의 차체 변형량을 측정하는 것으로, 컴퓨터가, 상기 자동차의 충돌 해석 모델을 취득하는 충돌 해석 모델 취득 스텝과, 상기 충돌 해석 모델의 충돌 해석을 실시하는 충돌 해석 스텝과, 상기 충돌 해석 모델에 있어서의 차체 변형량을 측정하는 측정점 (measurement point) 과, 상기 충돌 해석 모델에 있어서의 차체의 변형이 없거나, 또는 약간인 부위에 3 개의 기준점 (reference point) 을 설정하는 차체 변형량 측정점 및 기준점 설정 스텝과, 충돌 개시시의 상기 충돌 해석 모델에 있어서의 상기 측정점의 좌표 (coordinates) 및 상기 3 개의 기준점의 좌표를 취득하는 충돌 개시시 측정점 좌표 및 기준점 좌표 취득 스텝과, 상기 충돌 해석의 결과에 기초하여, 충돌 개시부터 소정 시간 경과한 충돌 후의 상기 충돌 해석 모델에 대해, 충돌 후의 상기 측정점의 좌표 및 상기 3 개의 기준점의 좌표를 취득하는 충돌 후 측정점 좌표 및 기준점 좌표 취득 스텝과, 충돌 개시시의 상기 충돌 해석 모델에 있어서의 상기 측정점의 좌표와 상기 3 개의 기준점의 좌표를 사용하여, 상기 3 개의 기준점의 각각에 대해 상기 측정점과의 사이의 충돌 개시시 거리를 산출하는 충돌 개시시 기준점-측정점간 거리 산출 스텝과, 충돌 후의 상기 충돌 해석 모델에 있어서의 상기 3 개의 기준점 각각으로부터의 상기 충돌 개시시 거리와 동일한 거리 관계를 만족하는 위치의 좌표를, 충돌 후의 상기 충돌 해석 모델에 있어서의 차체 변형 전의 상기 측정점의 좌표로서 취득하는 차체 변형 전 측정점 좌표 취득 스텝과, 충돌 후의 상기 충돌 해석 모델에 대해 취득한 상기 차체 변형 전의 상기 측정점의 좌표와 상기 충돌 후의 상기 측정점의 좌표를 사용하여, 상기 측정점에 있어서의 상기 차체 변형량을 측정하는 차체 변형량 측정 스텝을 실시한다.
본 발명의 제 2 양태에 관련된 자동차의 충돌 해석에 있어서의 차체 변형량 측정 방법은, 자동차의 충돌 해석에 있어서 충돌에 의해 변형된 상기 자동차의 차체 변형량을 측정하는 것으로, 컴퓨터가, 상기 자동차의 충돌 해석 모델을 취득하는 충돌 해석 모델 취득 스텝과, 상기 충돌 해석 모델의 충돌 해석을 실시하는 충돌 해석 스텝과, 상기 충돌 해석 모델에 있어서의 차체 변형량을 측정하는 측정점과, 상기 충돌 해석 모델에 있어서의 차체의 변형이 없거나, 또는 약간인 부위에 3 개의 기준점을 설정하는 차체 변형량 측정점 및 기준점 설정 스텝과, 충돌 개시시의 상기 충돌 해석 모델에 있어서의 상기 측정점의 좌표 및 상기 3 개의 기준점의 좌표를 취득하는 충돌 개시시 측정점 좌표 및 기준점 좌표 취득 스텝과, 상기 충돌 해석의 결과에 기초하여, 충돌 개시부터 소정 시간 경과한 충돌 후의 상기 충돌 해석 모델에 대해, 충돌 후의 상기 측정점의 좌표 및 상기 3 개의 기준점의 좌표를 각각 취득하는 충돌 후 측정점 좌표 및 기준점 좌표 취득 스텝과, 충돌 후의 상기 충돌 해석 모델에 있어서의 상기 측정점의 좌표와 상기 3 개의 기준점의 좌표를 사용하여, 상기 3 개의 기준점의 각각에 대해 상기 측정점과의 사이의 충돌 후 거리를 산출하는 충돌 후 기준점-측정점간 거리 산출 스텝과, 충돌 개시시의 상기 충돌 해석 모델에 있어서의 상기 3 개의 기준점 각각으로부터의 상기 충돌 후 거리와 동일한 거리 관계를 만족하는 위치의 좌표를, 충돌 개시시의 상기 충돌 해석 모델에 있어서의 상기 충돌에 의한 차체 변형 후의 상기 측정점의 좌표로서 취득하는 차체 변형 후 측정점 좌표 취득 스텝과, 충돌 개시시의 상기 충돌 해석 모델에 대해 취득한 상기 차체 변형 후의 상기 측정점의 좌표와 충돌 개시시의 상기 측정점의 좌표를 사용하여, 상기 측정점에 있어서의 상기 차체 변형량을 측정하는 차체 변형량 측정 스텝을 실시한다.
본 발명의 제 1 양태에 관련된 자동차의 충돌 해석에 있어서의 차체 변형량 측정 프로그램은, 컴퓨터에 자동차의 충돌 해석에 있어서 충돌에 의해 변형된 상기 자동차의 차체 변형량을 측정시키는 것으로서, 상기 컴퓨터에, 상기 자동차의 충돌 해석 모델을 취득하는 충돌 해석 모델 취득 스텝과, 상기 충돌 해석 모델의 충돌 해석을 실시하는 충돌 해석 스텝과, 상기 충돌 해석 모델에 있어서의 차체 변형량을 측정하는 측정점과, 상기 충돌 해석 모델에 있어서의 차체의 변형이 없거나, 또는 약간인 부위에 3 개의 기준점을 설정하는 차체 변형량 측정점 및 기준점 설정 스텝과, 충돌 개시시의 상기 충돌 해석 모델에 있어서의 상기 측정점의 좌표 및 상기 3 개의 기준점의 좌표를 취득하는 충돌 개시시 측정점 좌표 및 기준점 좌표 취득 스텝과, 상기 충돌 해석의 결과에 기초하여, 충돌 개시부터 소정 시간 경과한 충돌 후의 상기 충돌 해석 모델에 대해, 충돌 후의 상기 측정점의 좌표 및 상기 3 개의 기준점의 좌표를 취득하는 충돌 후 측정점 좌표 및 기준점 좌표 취득 스텝과, 충돌 개시시의 상기 충돌 해석 모델에 있어서의 상기 측정점의 좌표와 상기 3 개의 기준점의 좌표를 사용하여, 상기 3 개의 기준점의 각각에 대해 상기 측정점과의 사이의 충돌 개시시 거리를 산출하는 충돌 개시시 기준점-측정점간 거리 산출 스텝과, 충돌 후의 상기 충돌 해석 모델에 있어서의 상기 3 개의 기준점 각각으로부터의 상기 충돌 개시시 거리와 동일한 거리 관계를 만족하는 위치의 좌표를, 충돌 후의 상기 충돌 해석 모델에 있어서의 차체 변형 전의 상기 측정점의 좌표로서 취득하는 차체 변형 전 측정점 좌표 취득 스텝과, 충돌 후의 상기 충돌 해석 모델에 대해 취득한 상기 차체 변형 전의 상기 측정점의 좌표와 상기 충돌 후의 상기 측정점의 좌표를 사용하여, 상기 측정점에 있어서의 상기 차체 변형량을 측정하는 차체 변형량 측정 스텝을 실행시킨다.
본 발명의 제 2 양태에 관련된 자동차의 충돌 해석에 있어서의 차체 변형량 측정 프로그램은, 컴퓨터에 자동차의 충돌 해석에 있어서 충돌에 의해 변형된 상기 자동차의 차체 변형량을 측정시키는 것으로서, 상기 컴퓨터에, 상기 자동차의 충돌 해석 모델을 취득하는 충돌 해석 모델 취득 스텝과, 상기 충돌 해석 모델의 충돌 해석을 실시하는 충돌 해석 스텝과, 상기 충돌 해석 모델에 있어서의 차체 변형량을 측정하는 측정점과, 상기 충돌 해석 모델에 있어서의 차체의 변형이 없거나, 또는 약간인 부위에 3 개의 기준점을 설정하는 차체 변형량 측정점 및 기준점 설정 스텝과, 충돌 개시시의 상기 충돌 해석 모델에 있어서의 상기 측정점의 좌표 및 상기 3 개의 기준점의 좌표를 취득하는 충돌 개시시 측정점 좌표 및 기준점 좌표 취득 스텝과, 상기 충돌 해석의 결과에 기초하여, 충돌 개시부터 소정 시간 경과한 충돌 후의 상기 충돌 해석 모델에 대해, 충돌 후의 상기 측정점의 좌표 및 상기 3 개의 기준점의 좌표를 각각 취득하는 충돌 후 측정점 좌표 및 기준점 좌표 취득 스텝과, 충돌 후의 상기 충돌 해석 모델에 있어서의 상기 측정점의 좌표와 상기 3 개의 기준점의 좌표를 사용하여, 상기 3 개의 기준점의 각각에 대해 상기 측정점과의 사이의 충돌 후 거리를 산출하는 충돌 후 기준점-측정점간 거리 산출 스텝과, 충돌 개시시의 상기 충돌 해석 모델에 있어서의 상기 3 개의 기준점 각각으로부터의 상기 충돌 후 거리와 동일한 거리 관계를 만족하는 위치의 좌표를, 충돌 개시시의 상기 충돌 해석 모델에 있어서의 상기 충돌에 의한 차체 변형 후의 상기 측정점의 좌표로서 취득하는 차체 변형 후 측정점 좌표 취득 스텝과, 충돌 개시시의 상기 충돌 해석 모델에 대해 취득한 상기 차체 변형 후의 상기 측정점의 좌표와 충돌 개시시의 상기 측정점의 좌표를 사용하여, 상기 측정점에 있어서의 상기 차체 변형량을 측정하는 차체 변형량 측정 스텝을 실행시킨다.
본 발명에 의하면, 충돌에 의한 차체 전체의 평행 이동량과 회전 이동량을 제거하고, 차체 변형량을 측정하는 측정점에 있어서의 차체 변형량을 측정할 수 있다. 이로써, 충돌에 의한 차체 변형량을 양호한 정밀도로 구할 수 있기 때문에, 충돌에 의한 차체 변형 현상을 이해할 수 있고, 자동차의 충돌 성능의 향상이나 경량화가 가능해진다.
도 1 은, 본 발명의 실시형태 1 에 관련된 자동차의 충돌 해석에 있어서의 차체 변형량 측정 방법에 있어서의 흐름을 나타내는 플로도이다.
도 2 는, 본 발명의 실시형태 1 및 실시형태 2 와 실시예에서 대상으로 한 충돌 해석 모델의 충돌 해석을 설명하는 도면이다.
도 3 은, 본 실시형태 1 및 2 와 실시예에 있어서, 충돌 해석 모델의 플로어 패널 (floor panel) 에 설정한 측정점을 나타내는 도면이다.
도 4 는, 본 실시형태 1 및 실시형태 2 와 실시예에 있어서, 충돌 해석 모델에 설정한 기준점을 설명하는 도면이다.
도 5 는, 본 실시형태 1 에 있어서, 차체 변형량을 구하는 순서를 설명하는 도면이다.
도 6 은, 본 실시형태 1 에 있어서, 충돌 후의 충돌 해석 모델에 있어서의 충돌 개시시의 측정점과 3 개의 기준점의 충돌 개시시 거리와 동일한 거리 관계를 만족하는 위치를 구하는 일례를 설명하는 도면이다 ((a) 3 개의 기준점을 중심으로 하는 3 개의 구면, (b) 3 개의 구면의 교점).
도 7 은, 본 실시형태 2 에 관련된 자동차의 충돌 해석에 있어서의 차체 변형량 측정 방법에 있어서의 처리의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 8 은, 본 실시형태 2 에 있어서, 차체 변형량을 구하는 순서를 설명하는 도면이다.
도 9 는, 본 실시형태 2 에 있어서, 충돌 개시시의 충돌 해석 모델에 있어서의 충돌 후의 측정점과 3 개의 기준점의 충돌 후 거리와 동일한 거리 관계를 만족하는 위치를 구하는 일례를 설명하는 도면이다 ((a) 3 개의 기준점을 중심으로 하는 3 개의 구면, (b) 3 개의 구면의 교점).
도 10 은, 충돌 해석 모델을 사용한 충돌 해석에 있어서의 과제점을 설명하는 도면이다.
본 발명의 실시형태 1 및 실시형태 2 에 관련된 자동차의 충돌 해석에 있어서의 차체 변형량 측정 방법 및 차체 변형량 측정 프로그램을 설명하기에 앞서, 본 실시형태 1 및 실시형태 2 에서의 충돌 해석에 있어서 해석 대상으로 하는 충돌 해석 모델에 대해 설명한다.
＜충돌 해석 모델＞
본 실시형태 1 및 실시형태 2 에서 대상으로 하는 충돌 해석 모델 (1) 은, 도 2 에 일례로서 나타내는 바와 같이, 요소 (element) (셸 요소 (shell element) 및/또는 솔리드 요소 (solid element)) 와 절점 (node) 으로 모델화된 차체 (3) 를 포함한다. 그리고, 차체 (3) 는, 요소와 절점으로 모델화된 플로어 패널 (5) (도 3) 등과 같은 복수의 차체 부품 등으로 구성되어 있다.
[실시형태 1]
다음으로, 본 발명의 실시형태 1 에 관련된 자동차의 충돌 해석에 있어서의 차체 변형량 측정 방법 및 차체 변형량 측정 프로그램에 대해, 이하에 설명한다.
＜차체 변형량 측정 방법＞
본 실시형태 1 에 관련된 자동차의 충돌 해석에 있어서의 차체 변형량 측정 방법 (이하, 「차체 변형량 측정 방법」이라고 한다) 은, 자동차의 충돌 해석에 있어서 충돌에 의해 변형된 상기 자동차의 차체 변형량을 측정하는 것으로서, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 충돌 해석 모델 취득 스텝 S1 과, 충돌 해석 스텝 S3 과, 차체 변형량 측정점 및 기준점 설정 스텝 S5 와, 충돌 개시시 측정점 좌표 및 기준점 좌표 취득 스텝 S7 과, 충돌 후 측정점 좌표 및 기준점 좌표 취득 스텝 S9 와, 충돌 개시시 기준점-측정점간 거리 산출 스텝 S11 과, 차체 변형 전 측정점 좌표 취득 스텝 S13 과, 차체 변형량 측정 스텝 S15 를 포함하는 것으로, 컴퓨터가 이들 각 스텝을 실시하는 것이다. 이하, 상기의 각 스텝에 대해 설명한다.
≪충돌 해석 모델 취득 스텝≫
충돌 해석 모델 취득 스텝 S1 은, 자동차의 충돌 해석 모델을 취득하는 것이다. 본 실시형태 1 에서는, 전술한 바와 같이, 도 2(a) 에 일례로서 나타내는 충돌 해석 모델을 취득한다.
≪충돌 해석 스텝≫
충돌 해석 스텝 S3 은, 충돌 해석 모델 취득 스텝 S1 에 있어서 취득한 충돌 해석 모델의 충돌 해석을 실시하는 것이다.
본 실시형태 1 에 있어서, 충돌 해석 스텝 S3 은, 도 2 에 일례를 나타내는 바와 같이, 충돌 해석 모델 (1) 의 좌측면에 충돌체 (11) 가 차체 폭 방향으로 측 면 충돌하는 충돌 해석을 실시한다. 그 때문에, 당해 충돌 해석에 있어서는, 충돌체 (11) 가 충돌하는 위치, 방향 및 충돌 속도 등의 충돌 해석 조건을 적절히 설정한다.
≪차체 변형량 측정점 및 기준점 설정 스텝≫
차체 변형량 측정점 및 기준점 설정 스텝 S5 는, 충돌 해석 모델에 있어서의 차체 변형량을 측정하는 측정점과, 차체의 변형이 적은 부위에 3 개의 기준점을 설정하는 것이다.
본 실시형태 1 에 있어서, 차체 변형량 측정점 및 기준점 설정 스텝 S5 는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 충돌 해석 모델 (1) 의 차체 (3) 의 일부를 구성하는 플로어 패널 (5) 에 측정점 (P1 ∼ P8) 을 설정한다. 또한, 차체 변형량 측정점 및 기준점 설정 스텝 S5 는, 도 4(c) 에 나타내는 바와 같이, 충돌 해석 모델 (1) 의 우측면부 (3a) 에 3 개의 기준점 (Q1 ∼ Q3) 을 설정한다.
충돌 해석 모델에 있어서 3 개의 기준점을 설정하는 차체의 변형이 없거나, 또는 약간인 부위는, 예를 들어, 충돌 해석 스텝 S3 에 있어서의 충돌 해석의 결과에 기초하여, 충돌 해석 모델에 있어서 왜곡 (strain) 이 없거나, 또는 약간인 부위로 하면 된다. 본 실시형태 1 에서는, 전술한 도 2 에 나타내는 바와 같이, 충돌 해석 모델 (1) 의 좌측면에 충돌체 (11) 를 측면 충돌시키는 충돌 해석을 대상으로 하고 있기 때문에, 도 4(a) 및 (b) 에 나타내는 바와 같이, 충돌 해석 모델 (1) 의 차체 변형의 왜곡이 충분히 작은 우측면부 (3a) 에 3 개의 기준점 (Q1 ∼ Q3) 을 설정한다. 또한, 기준점을 설정할 때의 왜곡의 값의 기준으로는, 왜곡 1 ％ 이하로 하면 된다.
또, 충돌 해석 스텝 S3 에 있어서의 충돌 해석에서는 충돌 해석 모델의 절점의 좌표를 산출하기 위해, 차체 변형량 측정점 및 기준점 설정 스텝 S5 는, 충돌 해석 모델에 있어서의 절점의 위치에 측정점 및 3 개의 기준점을 설정하면 된다.
또한, 차체 변형량 측정점 및 기준점 설정 스텝 S5 는, 충돌 해석 스텝 S3 전에 실행해도 된다.
≪충돌 개시시 측정점 좌표 및 기준점 좌표 취득 스텝≫
충돌 개시시 측정점 좌표 및 기준점 좌표 취득 스텝 S7 은, 충돌 개시시의 충돌 해석 모델에 있어서의 측정점의 좌표 및 3 개의 기준점의 좌표를 취득하는 것이다.
본 실시형태 1 에서는, 충돌 해석 모델 (1) 의 플로어 패널 (5) 에 설정된 각 측정점 (P1 ∼ P8) (도 3) 의 충돌 개시시에 있어서의 좌표와, 충돌 해석 모델 (1) 의 우측면부 (3a) 에 설정된 각 기준점 (Q1 ∼ Q3) (도 4(c)) 의 충돌 개시시에 있어서의 좌표를 취득한다.
또한, 차체 변형량 측정점 및 기준점 설정 스텝 S5 에 있어서 측정점 및 3 개의 기준점으로서 충돌 해석 모델의 절점을 설정한 경우, 당해 설정한 각 절점의 좌표를 취득하면 된다.
또, 충돌 개시시 측정점 좌표 및 기준점 좌표 취득 스텝 S7 은, 충돌 해석 스텝 S3 전에 실행해도 된다.
≪충돌 후 측정점 좌표 및 기준점 좌표 취득 스텝≫
충돌 후 측정점 좌표 및 기준점 좌표 취득 스텝 S9 는, 충돌 해석 스텝 S3 에 있어서의 충돌 해석의 결과에 기초하여, 충돌 개시부터 소정 시간 경과한 충돌 후의 충돌 해석 모델에 대해, 충돌 후의 측정점의 좌표 및 3 개의 기준점의 좌표를 취득하는 것이다.
본 실시형태 1 에서는, 충돌체 (11) 와 충돌 후의 충돌 해석 모델 (1) 에 있어서의 각 측정점 (P1 ∼ P8) 의 좌표 및 각 기준점 (Q1 ∼ Q3) 의 좌표를 취득한다.
≪충돌 개시시 기준점-측정점간 거리 산출 스텝≫
충돌 개시시 기준점-측정점간 거리 산출 스텝 S11 은, 충돌 개시시 측정점 좌표 및 기준점 좌표 취득 스텝 S7 에 있어서 취득한 충돌 개시시의 측정점의 좌표 및 3 개의 기준점의 좌표를 사용하여, 3 개의 기준점의 각각에 대해 측정점과의 사이의 충돌 개시시 거리를 산출하는 것이다.
본 실시형태 1 에서는, 도 5(a) 에 나타내는 바와 같이, 충돌 개시시의 충돌 해석 모델 (1) 에 있어서의 측정점 (P) 의 좌표와 3 개의 기준점 (Q1, Q2 및 Q3) 의 좌표를 사용하여, 각 기준점 (Q1, Q2 및 Q3) 측정점 (P) 사이의 충돌 개시시 거리 (L1, L2 및 L3) 를 산출한다.
또, 본 실시형태 1 에서는 전술한 바와 같이, 플로어 패널 (5) 에 8 개의 측정점 (P1 ∼ P8) 이 설정되어 있기 때문에, 각 측정점 (P1 ∼ P8) 각각에 대해 기준점 (Q1 ∼ Q3) 과의 사이의 충돌 개시시 거리 (L1, L2 및 L3) 를 산출한다.
≪차체 변형 전 측정점 좌표 취득 스텝≫
차체 변형 전 측정점 좌표 취득 스텝 S13 은, 충돌 후의 충돌 해석 모델에 있어서의 3 개의 기준점 각각으로부터의 충돌 개시시 거리와 동일한 거리 관계를 만족하는 위치의 좌표를, 충돌 후의 충돌 해석 모델에 있어서의 차체 변형 전의 측정점의 좌표로서 취득하는 것이다.
본 실시형태 1 에서는, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 충돌 개시시의 측정점 (P) 과 기준점 (Q1, Q2 및 Q3) 사이의 충돌 개시시 거리 (L1, L2 및 L3) 에 기초하여, 충돌 후의 충돌 해석 모델 (1) 에 있어서의 차체 변형 전의 측정점 (R) 의 좌표를 취득하는 것으로 한다. 또한, 차체 변형 전의 측정점 (R) 의 좌표는, 일례로서 도 6 에 나타내는 바와 같이, 이하의 순서에 의해 취득하면 된다.
먼저, 도 6(a) 에 나타내는 바와 같이, 충돌 후의 위치에 있는 기준점 (Q1) 을 중심으로 하고 충돌 개시시 거리 (L1) 를 반경으로 하는 구면 (spherical surface) (S1) 과, 충돌 후의 위치에 있는 기준점 (Q2) 을 중심으로 하고 충돌 개시시 거리 (L2) 를 반경으로 하는 구면 (S2) 의 교선 (intersection line) (T12) 을 구한다.
계속해서, 도 6(a) 에 나타내는 바와 같이, 충돌 후의 위치에 있는 기준점 (Q3) 을 중심으로 하고 충돌 개시시 거리 (L3) 를 반경으로 하는 구면 (S3) 과 교선 (T12) 의 교점 (intersection point) (C) 의 좌표를 차체 변형 전의 측정점 (R) 의 좌표로서 구한다.
이와 같이 구한 차체 변형 전의 측정점 (R) 의 좌표는, 충돌에 의해 차체가 변형되지 않고 평행 이동이나 회전 이동한 충돌 해석 모델 (1) 에 있어서의 측정점 (P) 의 좌표에 상당한다.
또한, 도 6(b) 에 나타내는 바와 같이, 구면 (S3) 과 교선 (T12) 에는 2 개의 교점 (C1 및 C2) 이 존재하는 경우가 있다. 이 경우, 2 개의 교점 (C1) 및 교점 (C2) 중, 분명하게 충돌 해석 모델 (1) 상에 존재하지 않는 일방의 교점 (예를 들어, 교점 (C2)) 을 제외하고, 타방의 교점 (예를 들어 교점 (C1)) 의 좌표를 차체 변형 전의 측정점 (R) 의 좌표로서 취득한다.
또, 본 실시형태 1 에서는, 도 3 에 나타내는 바와 같이 측정점 (P1 ∼ P8) 을 설정하고 있기 때문에, 차체 변형 전 측정점 좌표 취득 스텝 S13 은, 측정점 (P1 ∼ P8) 의 각각에 대해, 차체 변형 전의 측정점 (R1 ∼ R8) 의 좌표를 취득한다.
≪차체 변형량 측정 스텝≫
차체 변형량 측정 스텝 S15 는, 충돌 후의 충돌 해석 모델에 대해 취득한 차체 변형 전의 측정점의 좌표와 차체 변형 후의 측정점의 좌표를 사용하여, 측정점에 있어서의 차체 변형량을 측정하는 것이다.
본 실시형태 1 에서는, 도 5(b) 에 나타내는 바와 같이, 측정점 (P) (P1 ∼ P8) 에 대해, 차체 변형 전 측정점 좌표 취득 스텝 S13 에 있어서 취득한 충돌 후의 충돌 해석 모델 (1) 에 있어서의 차체 변형 전의 측정점 (R) (R1 ∼ R8) 의 좌표와, 충돌 후 측정점 좌표 및 기준점 좌표 취득 스텝 S9 에 있어서 취득한 충돌 후의 충돌 해석 모델 (1) (도 2(b)) 에 있어서의 차체 변형 후의 측정점 (P) (P1 ∼ P8) 의 좌표를 사용하여, 각 측정점 (P1 ∼ P8) 에 있어서의 차체 변형량을 측정한다.
이상, 본 실시형태 1 에 관련된 차체 변형량 측정 방법에 의하면, 자동차의 충돌 해석 모델을 사용한 충돌 해석에 있어서, 차체 변형이 적은 부위에 3 개의 기준점을 형성하고, 충돌 개시시에 있어서의 당해 3 개의 기준점과 차체 변형량을 측정하는 측정점의 거리 관계를 사용하여, 충돌 후의 충돌 해석 모델에 있어서의 차체 변형 전의 측정점의 좌표를 구함으로써, 충돌에 의한 충돌 해석 모델 전체의 평행 이동량과 회전 이동량을 제거하고, 측정점에 있어서의 차체 변형량을 측정할 수 있다. 이로써, 충돌에 의한 차체 변형량을 양호한 정밀도로 구할 수 있기 때문에, 충돌에 의한 차체 변형 현상을 이해할 수 있고, 차체의 충돌 성능의 향상이나 경량화가 가능해진다.
＜차체 변형량 측정 프로그램＞
또한, 본 실시형태 1 의 차체 변형량 측정 방법은, 컴퓨터에 자동차의 충돌 해석에 있어서 충돌에 의해 변형된 상기 자동차의 차체 변형량을 측정시키는 자동차의 충돌 해석에 있어서의 차체 변형량 측정 프로그램 (이하, 「차체 변형량 측정 프로그램」) 으로서 구성할 수 있다.
본 실시형태 1 에 관련된 차체 변형량 측정 프로그램은, 컴퓨터에 자동차의 충돌 해석에 있어서 충돌에 의해 변형된 상기 자동차의 차체 변형량을 측정시키는 것으로서, 컴퓨터에, 상기 자동차의 충돌 해석 모델을 취득하는 충돌 해석 모델 취득 스텝과, 상기 충돌 해석 모델의 충돌 해석을 실시하는 충돌 해석 스텝과, 상기 충돌 해석 모델에 있어서의 차체 변형량을 측정하는 측정점과, 상기 충돌 해석 모델에 있어서의 차체의 변형이 없거나, 또는 약간인 부위에 3 개의 기준점을 설정하는 차체 변형량 측정점 및 기준점 설정 스텝과, 충돌 개시시의 상기 충돌 해석 모델에 있어서의 상기 측정점의 좌표 및 상기 3 개의 기준점의 좌표를 취득하는 충돌 개시시 측정점 좌표 및 기준점 좌표 취득 스텝과, 상기 충돌 해석의 결과에 기초하여, 충돌 개시부터 소정 시간 경과한 충돌 후의 상기 충돌 해석 모델에 대해, 충돌 후의 상기 측정점의 좌표 및 상기 3 개의 기준점의 좌표를 취득하는 충돌 후 측정점 좌표 및 기준점 좌표 취득 스텝과, 충돌 개시시의 상기 충돌 해석 모델에 있어서의 상기 측정점의 좌표와 상기 3 개의 기준점의 좌표를 사용하여, 상기 3 개의 기준점의 각각에 대해 상기 측정점과의 사이의 충돌 개시시 거리를 산출하는 충돌 개시시 기준점-측정점간 거리 산출 스텝과, 충돌 후의 상기 충돌 해석 모델에 있어서의 상기 3 개의 기준점 각각으로부터의 상기 충돌 개시시 거리와 동일한 거리 관계를 만족하는 위치의 좌표를, 충돌 후의 상기 충돌 해석 모델에 있어서의 차체 변형 전의 상기 측정점의 좌표로서 취득하는 차체 변형 전 측정점 좌표 취득 스텝과, 충돌 후의 상기 충돌 해석 모델에 대해 취득한 상기 차체 변형 전의 상기 측정점의 좌표와 상기 충돌 후의 상기 측정점의 좌표를 사용하여, 상기 측정점에 있어서의 상기 차체 변형량을 측정하는 차체 변형량 측정 스텝을 실행시킨다.
그리고, 본 실시형태 1 에 관련된 차체 변형량 측정 프로그램은, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 컴퓨터에 스텝 S1 ∼ 스텝 S15 를 실행시킴으로써, 상기에서 설명한 본 실시형태 1 에 관련된 차체 변형량 측정 방법과 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다.
[실시형태 2]
본 발명의 실시형태 2 에 관련된 자동차의 충돌 해석에 있어서의 차체 변형량 측정 방법은, 자동차의 충돌 해석에 있어서 충돌에 의해 변형된 상기 자동차의 차체 변형량을 측정하는 것으로서, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 충돌 해석 모델 취득 스텝 S1 과, 충돌 해석 스텝 S3 과, 차체 변형량 측정점 및 기준점 설정 스텝 S5 와, 충돌 개시시 측정점 좌표 및 기준점 좌표 취득 스텝 S7 과, 충돌 후 측정점 좌표 및 기준점 좌표 취득 스텝 S9 와, 충돌 후 기준점-측정점간 거리 산출 스텝 S21 과, 차체 변형 후 측정점 좌표 취득 스텝 S23 과, 차체 변형량 측정 스텝 S25 를 포함하는 것으로, 컴퓨터가 이들 각 스텝을 실시하는 것이다.
여기서, 충돌 해석 모델 취득 스텝 S1 과, 충돌 해석 스텝 S3 과, 차체 변형량 측정점 및 기준점 설정 스텝 S5 와, 충돌 개시시 측정점 좌표 및 기준점 좌표 취득 스텝 S7 과, 충돌 후 측정점 좌표 및 기준점 좌표 취득 스텝 S9 에 대해서는, 전술한 본 실시형태 1 과 동일하기 때문에, 이하, 충돌 후 기준점-측정점간 거리 산출 스텝 S21 과, 차체 변형 후 측정점 좌표 취득 스텝 S23 과, 차체 변형량 측정 스텝 S25 에 대해 설명한다.
≪충돌 후 기준점-측정점간 거리 산출 스텝≫
충돌 후 기준점-측정점간 거리 산출 스텝 S21 은, 충돌 후 측정점 좌표 및 기준점 좌표 취득 스텝 S9 에 있어서 취득한 충돌 후의 충돌 해석 모델에 있어서의 측정점의 좌표와 3 개의 기준점의 좌표를 사용하여, 3 개의 기준점의 각각에 대해 측정점과의 사이의 충돌 후 거리를 산출하는 것이다.
본 실시형태 2 에서는, 도 8(a) 에 나타내는 바와 같이, 충돌 개시부터 소정 시간 경과한 충돌 후의 충돌 해석 모델 (1) 에 있어서의 측정점 (P) 의 좌표와 3 개의 기준점 (Q1, Q2 및 Q3) 의 좌표를 사용하여, 각 기준점 (Q1, Q2 및 Q3) 과 측정점 (P) 사이의 충돌 후 거리 (L1, L2 및 L3) 를 산출한다.
또, 본 실시형태 2 에서는, 전술한 실시형태 1 과 마찬가지로, 플로어 패널 (5) 에 8 개의 측정점 (P1 ∼ P8) 이 설정되어 있기 때문에 (도 3 참조), 각 측정점 (P1 ∼ P8) 에 대해 기준점 (Q1 ∼ Q3) 과의 사이의 충돌 후 거리 (L1, L2 및 L3) 를 산출한다.
≪차체 변형 후 측정점 좌표 취득 스텝≫
차체 변형 후 측정점 좌표 취득 스텝 S23 은, 충돌 개시시의 충돌 해석 모델에 있어서의 3 개의 기준점 각각으로부터의 충돌 후 거리와 동일한 거리 관계를 만족하는 위치의 좌표를, 충돌 개시시의 충돌 해석 모델에 있어서의 충돌에 의한 차체 변형 후의 측정점의 좌표로서 취득하는 것이다.
본 실시형태 2 에서는, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 충돌 후의 측정점 (P) 과 기준점 (Q1, Q2 및 3) 사이의 충돌 후 거리 (L1, L2 및 L3) 에 기초하여, 충돌 개시시의 충돌 해석 모델 (1) 에 있어서의 차체 변형 후의 측정점 (R) 의 좌표를 취득한다. 또한, 차체 변형 후의 측정점 (R) 의 좌표는, 일례로서 도 9 에 나타내는 바와 같이, 이하의 순서에 의해 취득하면 된다.
먼저, 도 9(a) 에 나타내는 바와 같이, 충돌 개시시의 위치에 있는 기준점 (Q1) 을 중심으로 하고 충돌 후 거리 (L1) 를 반경으로 하는 구면 (S1) 과, 충돌 개시시의 위치에 있는 기준점 (Q2) 을 중심으로 하고 충돌 후 거리 (L2) 를 반경으로 하는 구면 (S2) 의 교선 (T12) 을 구한다.
계속해서, 도 9(b) 에 나타내는 바와 같이, 충돌 개시시의 위치에 있는 기준점 (Q3) 을 중심으로 하고 충돌 후 거리 (L3) 를 반경으로 하는 구면 (S3) 과 교선 (T12) 의 교점 (C) 의 좌표를 차체 변형 전의 측정점 (R) 의 좌표로서 구한다.
이와 같이 구한 차체 변형 후의 측정점 (R) 의 좌표는, 충돌에 의해 평행 이동이나 회전 이동하지 않고 차체 변형된 충돌 해석 모델 (1) 에 있어서의 측정점 (P) 의 좌표에 상당한다.
또한, 도 9(b) 에 나타내는 바와 같이, 구면 (S1) 과 교선 (T12) 에는 2 개의 교점 (C1 및 C2) 이 존재하는 경우가 있다. 이 경우, 2 개의 교점 (C1) 및 교점 (C2) 중, 분명하게 충돌 해석 모델 (1) 상에 존재하지 않는 일방의 교점 (예를 들어 교점 (C2)) 을 제외하고, 타방의 교점 (C1) 의 좌표를 차체 변형 후의 측정점 (R) 의 좌표로서 취득한다.
또, 본 실시형태 2 에서는, 도 3 에 나타내는 바와 같이 측정점 (P1 ∼ P8) 을 설정하고 있기 때문에, 차체 변형 전 측정점 좌표 취득 스텝 S13 은, 측정점 (P1 ∼ P8) 의 각각에 대해, 차체 변형 전의 측정점 (R1 ∼ R8) 의 좌표를 취득한다.
≪차체 변형량 측정 스텝≫
차체 변형량 측정 스텝 S25 는, 충돌 개시시의 충돌 해석 모델에 대해 취득한 차체 변형 후의 측정점의 좌표와 충돌 개시시의 측정점의 좌표를 사용하여, 측정점에 있어서의 차체 변형량을 측정하는 것이다.
본 실시형태 2 에서는, 도 8(b) 에 나타내는 바와 같이, 측정점 (P) (P1 ∼ P8) 에 대해, 차체 변형 후 측정점 좌표 취득 스텝 S23 에 있어서 취득한 충돌 개시시의 충돌 해석 모델 (1) 에 있어서의 차체 변형 후의 측정점 (R) (R1 ∼ R8) 의 좌표와, 충돌 개시시 측정점 좌표 및 기준점 좌표 취득 스텝 S7 에 있어서 취득한 충돌 개시시의 충돌 해석 모델 (1) (도 2(a)) 에 있어서의 차체 변형 전의 측정점 (P) (P1 ∼ P8) 의 좌표를 사용하여, 각 측정점 (P1 ∼ P8) 에 있어서의 차체 변형량을 측정한다.
이상, 본 실시형태 2 에 관련된 차체 변형량 측정 방법에 의하면, 전술한 본 실시형태 1 에 관련된 차체 변형량 측정 방법과 마찬가지로, 차체의 변형량이 적은 부위에 3 개의 기준점을 형성하고, 당해 3 개의 기준점과 차체 변형량을 측정하는 측정점의 거리 관계를 사용하여, 충돌에 의한 충돌 해석 모델 전체의 평행 이동량과 회전 이동량을 제거하고, 차체 변형량을 측정할 수 있다. 이로써, 충돌에 의한 차체 변형 현상을 이해할 수 있고, 차체의 충돌 성능의 향상이나 경량화가 가능해진다.
또한, 본 실시형태 2 에 관련된 차체 변형량 측정 방법에 있어서는, 충돌에 의해 변형된 후의 측정점과 3 개의 기준점 사이의 충돌 후 거리를 산출하는 것이지만, 당해 충돌 후 거리는, 전술한 실시형태 1 에 있어서의 충돌 개시시 거리보다 절대값이 작은 것이다.
그 때문에, 실시형태 2 에 관련된 차체 변형량 측정 방법에 의하면 충돌 후 거리와 동일한 거리 관계를 만족하는 차체 변형 후 측정점의 좌표의 오차가 작기 때문에, 실시형태 1 에 비해 차체 변형량을 양호한 정밀도로 측정하는 것이 가능하다.
＜차체 변형량 측정 프로그램＞
또한, 본 실시형태 2 의 차체 변형량 측정 방법은, 컴퓨터에 자동차의 충돌 해석에 있어서 충돌에 의해 변형된 상기 자동차의 차체 변형량을 측정시키는 자동차의 충돌 해석에 있어서의 차체 변형량 측정 프로그램으로서 구성할 수 있다.
본 실시형태 2 에 관련된 차체 변형량 측정 프로그램은, 컴퓨터에 자동차의 충돌 해석에 있어서 충돌에 의해 변형된 상기 자동차의 차체 변형량을 측정시키는 것으로서, 컴퓨터에, 상기 자동차의 충돌 해석 모델을 취득하는 충돌 해석 모델 취득 스텝과, 상기 충돌 해석 모델의 충돌 해석을 실시하는 충돌 해석 스텝과, 상기 충돌 해석 모델에 있어서의 차체 변형량을 측정하는 측정점과, 상기 충돌 해석 모델에 있어서의 차체의 변형이 없거나, 또는 약간인 부위에 3 개의 기준점을 설정하는 차체 변형량 측정점 및 기준점 설정 스텝과, 충돌 개시시의 상기 충돌 해석 모델에 있어서의 상기 측정점의 좌표 및 상기 3 개의 기준점의 좌표를 취득하는 충돌 개시시 측정점 좌표 및 기준점 좌표 취득 스텝과, 상기 충돌 해석의 결과에 기초하여, 충돌 개시부터 소정 시간 경과한 충돌 후의 상기 충돌 해석 모델에 대해, 충돌 후의 상기 측정점의 좌표 및 상기 3 개의 기준점의 좌표를 각각 취득하는 충돌 후 측정점 좌표 및 기준점 좌표 취득 스텝과, 충돌 후의 상기 충돌 해석 모델에 있어서의 상기 측정점의 좌표와 상기 3 개의 기준점의 좌표를 사용하여, 상기 3 개의 기준점의 각각에 대해 상기 측정점과의 사이의 충돌 후 거리를 산출하는 충돌 후 기준점-측정점간 거리 산출 스텝과, 충돌 개시시의 상기 충돌 해석 모델에 있어서의 상기 3 개의 기준점 각각으로부터의 상기 충돌 후 거리와 동일한 거리 관계를 만족하는 위치의 좌표를, 충돌 개시시의 상기 충돌 해석 모델에 있어서의 상기 충돌에 의한 차체 변형 후의 상기 측정점의 좌표로서 취득하는 차체 변형 후 측정점 좌표 취득 스텝과, 충돌 개시시의 상기 충돌 해석 모델에 대해 취득한 상기 차체 변형 후의 상기 측정점의 좌표와 충돌 개시시의 상기 측정점의 좌표를 사용하여, 상기 측정점에 있어서의 상기 차체 변형량을 측정하는 차체 변형량 측정 스텝을 실행시킨다.
그리고, 본 실시형태 2 에 관련된 차체 변형량 측정 프로그램은, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 스텝 S1 ∼ 스텝 S25 를 실행함으로써, 상기에서 설명한 본 실시형태 2 에 관련된 차체 변형량 측정 방법과 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다.
실시예
본 발명의 효과를 확인하는 해석을 실시하였으므로, 이하, 이것에 대해 설명한다. 본 실시예에서는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 자동차의 충돌 해석 모델 (1) 의 좌측면에 대해 차체 폭 방향으로 충돌체 (11) 가 충돌하는 측면 충돌을 대상으로 하고, 상기의 실시형태 2 에서 서술한 순서에 따라서 차체 변형량을 측정하였다.
차체 변형량의 측정시에, 먼저, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 충돌 해석 모델 (1) 의 차체 (3) 를 구성하는 플로어 패널 (5) 에 차체 변형량을 측정하는 측정점 (P1 ∼ P8) 을 설정하였다. 여기서, 측정점 (P1 ∼ P3) 은, 플로어 패널 (5) 에 있어서의 B 필러 (pillar) 근방, 측정점 (P4 ∼ P7) 은, 플로어 패널 (5) 에 있어서의 시트 장착공, P8 은 시트 장착공 중앙의 위치에 설정하였다.
또, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 충돌 해석 모델 (1) 의 측면 충돌에 있어서 차체의 변형이 적은 우측면부 (3a) 에 기준점 (Q1 ∼ Q3) 을 설정하였다.
다음으로, 충돌 해석 모델 (1) 에 충돌체 (11) 를 충돌시키는 위치, 방향 및 충돌 속도 (impact speed) (= 29 km/h) 등의 충돌 해석 조건을 설정하고, 충돌 해석을 실시하였다.
계속해서, 충돌 해석의 결과에 기초하여, 충돌 개시시에 있어서의 측정점 (P1 ∼ P8) 의 각 좌표 및 기준점 (Q1 ∼ Q3) 의 각 좌표와, 충돌 개시부터 0.05 sec 경과한 충돌 후의 측정점 (P1 ∼ P8) 의 각 좌표 및 기준점 (Q1 ∼ Q3) 의 각 좌표를 각각 취득하였다.
계속해서, 충돌 후의 충돌 해석 모델 (1) 의 플로어 패널 (5) 에 있어서의 각 측정점 (P1 ∼ P8) 에 대해, 기준점 (Q1 ∼ Q3) 과의 사이의 충돌 후 거리를 산출하고, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 충돌 개시시의 충돌 해석 모델 (1) 에 있어서의 차체 변형 후의 측정점 (R) 의 좌표를 구하였다.
그리고, 차체 변형 후의 측정점의 좌표와 충돌 개시시의 측정점의 좌표로부터, 차체 변형량을 측정하였다. 본 실시예에서는, 차체 변형량으로서, 차체 전후 방향 (X 방향), 차체 폭 방향 (Y 방향) 및 차체 상하 방향 (Z 방향) 의 차체 변형량의 총합과, 차체 폭 방향 (Y 방향) 의 차체 변형량을 각각 측정하였다.
표 1 에, 충돌 해석 모델 (1) 에 설정한 기준점 (Q1 ∼ Q3) 의 충돌 개시시 및 충돌 개시부터 0.05 sec 경과한 충돌 후의 좌표를 나타낸다.
Figure pct00001
또한, 표 2 에, 플로어 패널 (5) 에 설정한 각 측정점 (P1 ∼ P8) 에 대해, 충돌 개시시의 좌표 및 충돌 개시부터 0.05 sec 경과한 충돌 후의 좌표와, 도 9 에 나타내는 바와 같은 충돌 후의 3 개의 기준점 (Q1 ∼ Q3) 사이의 충돌 후 거리 (L1 ∼ L3) 를 반경으로 하는 3 개의 구면 (S1 ∼ S3) 의 교점 (C1) 및 교점 (C2) 의 좌표와, 각 측정점 (P1 ∼ P8) 에 있어서의 차체 변형량의 결과를 나타낸다.
Figure pct00002
표 2 의 결과로부터, 교점 (C1) 과 교점 (C2) 중, 교점 (C2) 은 Y 좌표가 모두 마이너스 (-) 로 충돌 개시시와 거의 동일하기 때문에, 충돌 해석 모델 (1) 상에는 위치하지 않는 점인 것이 분명하다. 그 때문에, 교점 (C1) 이 충돌 개시시의 충돌 해석 모델 (1) 에 있어서의 차체 변형 후의 측정점 (R) 으로서 특정되었다.
또한, 표 2 에 나타내는 바와 같이, 측정점 (P1 ∼ P8) 에 있어서의 차체 변형량은, 충돌에 의한 충돌 해석 모델 (1) 의 평행 이동이나 회전 이동이 제거되어 있고, XYZ 방향의 변형 총합 및 차체 폭 방향의 변형 중 어느 것에 있어서도, 차체 변형량은 10 ㎜ 이하의 오더인 것이 명확해졌다.
본 발명에 의하면, 자동차의 충돌 해석 모델을 사용한 충돌 해석에 있어서, 충돌 해석 모델의 충돌에 의한 평행 이동이나 회전 이동에 의한 이동량을 제거한 차체 변형량을 측정할 수 있는 자동차의 충돌 해석에 있어서의 차체 변형량 측정 방법 및 차체 변형량 측정 프로그램을 제공할 수 있다.
1 : 충돌 해석 모델
3 : 차체
3a : 우측면부
5 : 플로어 패널
11 : 충돌체
C, C1, C2 : 교점
P, P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8 : 측정점
Q, Q1, Q2, Q3 : 기준점
S1, S2, S3 : 구면
T12 : 교선

Claims (4)

  1. 자동차의 충돌 해석에 있어서 충돌에 의해 변형된 상기 자동차의 차체 변형량을 측정하는 자동차의 충돌 해석에 있어서의 차체 변형량 측정 방법으로서,
    컴퓨터가,
    상기 자동차의 충돌 해석 모델을 취득하는 충돌 해석 모델 취득 스텝과,
    상기 충돌 해석 모델의 충돌 해석을 실시하는 충돌 해석 스텝과,
    상기 충돌 해석 모델에 있어서의 차체 변형량을 측정하는 측정점과, 상기 충돌 해석 모델에 있어서의 차체의 변형이 없거나, 또는 약간인 부위에 3 개의 기준점을 설정하는 차체 변형량 측정점 및 기준점 설정 스텝과,
    충돌 개시시의 상기 충돌 해석 모델에 있어서의 상기 측정점의 좌표 및 상기 3 개의 기준점의 좌표를 취득하는 충돌 개시시 측정점 좌표 및 기준점 좌표 취득 스텝과,
    상기 충돌 해석의 결과에 기초하여, 충돌 개시부터 소정 시간 경과한 충돌 후의 상기 충돌 해석 모델에 대해, 충돌 후의 상기 측정점의 좌표 및 상기 3 개의 기준점의 좌표를 취득하는 충돌 후 측정점 좌표 및 기준점 좌표 취득 스텝과,
    충돌 개시시의 상기 충돌 해석 모델에 있어서의 상기 측정점의 좌표와 상기 3 개의 기준점의 좌표를 사용하여, 상기 3 개의 기준점의 각각에 대해 상기 측정점과의 사이의 충돌 개시시 거리를 산출하는 충돌 개시시 기준점-측정점간 거리 산출 스텝과,
    충돌 후의 상기 충돌 해석 모델에 있어서의 상기 3 개의 기준점 각각으로부터의 상기 충돌 개시시 거리와 동일한 거리 관계를 만족하는 위치의 좌표를, 충돌 후의 상기 충돌 해석 모델에 있어서의 차체 변형 전의 상기 측정점의 좌표로서 취득하는 차체 변형 전 측정점 좌표 취득 스텝과,
    충돌 후의 상기 충돌 해석 모델에 대해 취득한 상기 차체 변형 전의 상기 측정점의 좌표와 상기 충돌 후의 상기 측정점의 좌표를 사용하여, 상기 측정점에 있어서의 상기 차체 변형량을 측정하는 차체 변형량 측정 스텝을 실행하는, 자동차의 충돌 해석에 있어서의 차체 변형량 측정 방법.
  2. 자동차의 충돌 해석에 있어서 충돌에 의해 변형된 상기 자동차의 차체 변형량을 측정하는 자동차의 충돌 해석에 있어서의 차체 변형량 측정 방법으로서,
    컴퓨터가,
    상기 자동차의 충돌 해석 모델을 취득하는 충돌 해석 모델 취득 스텝과,
    상기 충돌 해석 모델의 충돌 해석을 실시하는 충돌 해석 스텝과,
    상기 충돌 해석 모델에 있어서의 차체 변형량을 측정하는 측정점과, 상기 충돌 해석 모델에 있어서의 차체의 변형이 없거나, 또는 약간인 부위에 3 개의 기준점을 설정하는 차체 변형량 측정점 및 기준점 설정 스텝과,
    충돌 개시시의 상기 충돌 해석 모델에 있어서의 상기 측정점의 좌표 및 상기 3 개의 기준점의 좌표를 취득하는 충돌 개시시 측정점 좌표 및 기준점 좌표 취득 스텝과,
    상기 충돌 해석의 결과에 기초하여, 충돌 개시부터 소정 시간 경과한 충돌 후의 상기 충돌 해석 모델에 대해, 충돌 후의 상기 측정점의 좌표 및 상기 3 개의 기준점의 좌표를 각각 취득하는 충돌 후 측정점 좌표 및 기준점 좌표 취득 스텝과,
    충돌 후의 상기 충돌 해석 모델에 있어서의 상기 측정점의 좌표와 상기 3 개의 기준점의 좌표를 사용하여, 상기 3 개의 기준점의 각각에 대해 상기 측정점과의 사이의 충돌 후 거리를 산출하는 충돌 후 기준점-측정점간 거리 산출 스텝과,
    충돌 개시시의 상기 충돌 해석 모델에 있어서의 상기 3 개의 기준점 각각으로부터의 상기 충돌 후 거리와 동일한 거리 관계를 만족하는 위치의 좌표를, 충돌 개시시의 상기 충돌 해석 모델에 있어서의 상기 충돌에 의한 차체 변형 후의 상기 측정점의 좌표로서 취득하는 차체 변형 후 측정점 좌표 취득 스텝과,
    충돌 개시시의 상기 충돌 해석 모델에 대해 취득한 상기 차체 변형 후의 상기 측정점의 좌표와 충돌 개시시의 상기 측정점의 좌표를 사용하여, 상기 측정점에 있어서의 상기 차체 변형량을 측정하는 차체 변형량 측정 스텝을 실행하는, 자동차의 충돌 해석에 있어서의 차체 변형량 측정 방법.
  3. 컴퓨터에 자동차의 충돌 해석에 있어서 충돌에 의해 변형된 상기 자동차의 차체 변형량을 측정시키는 자동차의 충돌 해석에 있어서의 차체 변형량 측정 프로그램으로서,
    상기 컴퓨터에,
    상기 자동차의 충돌 해석 모델을 취득하는 충돌 해석 모델 취득 스텝과,
    상기 충돌 해석 모델의 충돌 해석을 실시하는 충돌 해석 스텝과,
    상기 충돌 해석 모델에 있어서의 차체 변형량을 측정하는 측정점과, 상기 충돌 해석 모델에 있어서의 차체의 변형이 없거나, 또는 약간인 부위에 3 개의 기준점을 설정하는 차체 변형량 측정점 및 기준점 설정 스텝과,
    충돌 개시시의 상기 충돌 해석 모델에 있어서의 상기 측정점의 좌표 및 상기 3 개의 기준점의 좌표를 취득하는 충돌 개시시 측정점 좌표 및 기준점 좌표 취득 스텝과,
    상기 충돌 해석의 결과에 기초하여, 충돌 개시부터 소정 시간 경과한 충돌 후의 상기 충돌 해석 모델에 대해, 충돌 후의 상기 측정점의 좌표 및 상기 3 개의 기준점의 좌표를 취득하는 충돌 후 측정점 좌표 및 기준점 좌표 취득 스텝과,
    충돌 개시시의 상기 충돌 해석 모델에 있어서의 상기 측정점의 좌표와 상기 3 개의 기준점의 좌표를 사용하여, 상기 3 개의 기준점의 각각에 대해 상기 측정점과의 사이의 충돌 개시시 거리를 산출하는 충돌 개시시 기준점-측정점간 거리 산출 스텝과,
    충돌 후의 상기 충돌 해석 모델에 있어서의 상기 3 개의 기준점 각각으로부터의 상기 충돌 개시시 거리와 동일한 거리 관계를 만족하는 위치의 좌표를, 충돌 후의 상기 충돌 해석 모델에 있어서의 차체 변형 전의 상기 측정점의 좌표로서 취득하는 차체 변형 전 측정점 좌표 취득 스텝과,
    충돌 후의 상기 충돌 해석 모델에 대해 취득한 상기 차체 변형 전의 상기 측정점의 좌표와 상기 충돌 후의 상기 측정점의 좌표를 사용하여, 상기 측정점에 있어서의 상기 차체 변형량을 측정하는 차체 변형량 측정 스텝을 실행시키는, 자동차의 충돌 해석에 있어서의 차체 변형량 측정 프로그램.
  4. 컴퓨터에 자동차의 충돌 해석에 있어서 충돌에 의해 변형된 상기 자동차의 차체 변형량을 측정시키는 자동차의 충돌 해석에 있어서의 차체 변형량 측정 프로그램으로서,
    상기 컴퓨터에,
    상기 자동차의 충돌 해석 모델을 취득하는 충돌 해석 모델 취득 스텝과,
    상기 충돌 해석 모델의 충돌 해석을 실시하는 충돌 해석 스텝과,
    상기 충돌 해석 모델에 있어서의 차체 변형량을 측정하는 측정점과, 상기 충돌 해석 모델에 있어서의 차체의 변형이 없거나, 또는 약간인 부위에 3 개의 기준점을 설정하는 차체 변형량 측정점 및 기준점 설정 스텝과,
    충돌 개시시의 상기 충돌 해석 모델에 있어서의 상기 측정점의 좌표 및 상기 3 개의 기준점의 좌표를 취득하는 충돌 개시시 측정점 좌표 및 기준점 좌표 취득 스텝과,
    상기 충돌 해석의 결과에 기초하여, 충돌 개시부터 소정 시간 경과한 충돌 후의 상기 충돌 해석 모델에 대해, 충돌 후의 상기 측정점의 좌표 및 상기 3 개의 기준점의 좌표를 각각 취득하는 충돌 후 측정점 좌표 및 기준점 좌표 취득 스텝과,
    충돌 후의 상기 충돌 해석 모델에 있어서의 상기 측정점의 좌표와 상기 3 개의 기준점의 좌표를 사용하여, 상기 3 개의 기준점의 각각에 대해 상기 측정점과의 사이의 충돌 후 거리를 산출하는 충돌 후 기준점-측정점간 거리 산출 스텝과,
    충돌 개시시의 상기 충돌 해석 모델에 있어서의 상기 3 개의 기준점 각각으로부터의 상기 충돌 후 거리와 동일한 거리 관계를 만족하는 위치의 좌표를, 충돌 개시시의 상기 충돌 해석 모델에 있어서의 상기 충돌에 의한 차체 변형 후의 상기 측정점의 좌표로서 취득하는 차체 변형 후 측정점 좌표 취득 스텝과,
    충돌 개시시의 상기 충돌 해석 모델에 대해 취득한 상기 차체 변형 후의 상기 측정점의 좌표와 충돌 개시시의 상기 측정점의 좌표를 사용하여, 상기 측정점에 있어서의 상기 차체 변형량을 측정하는 차체 변형량 측정 스텝을 실행시키는, 자동차의 충돌 해석에 있어서의 차체 변형량 측정 프로그램.
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