自動車では、乗員保護の観点から側面衝突によるセンターピラーの衝撃吸収構造がよく検討されていてます。最適な衝撃吸収には変位量は最小で、合わせて燃費向上のため質量も最小となるような構造が求められています。
新しいセグメントの車体開発において、衝突エネルギーを分散させて他の部材でエネルギー吸収を行う最適な構造を事前に設計部門に対して提案したい。
形状最適化検討
●センターピラー
センターピラー周辺を抽出・修正し、センターピラー切り出しモデルを作成
●インパクター
センターピラー最突出部高さ位置に作成
計算結果
●変形モード、変位特性などの出力、評価を行います。
形状最適化変数の設定
センターピラー切り出し衝突解析モデルに対してモーフィング機能により設計変更できる領域とトリガー点を設定します。
最適化条件の設定/計算実行
作成したセンターピラーモデルを基に設計変数などの設定を行い最適化計算を実行して条件を満たす形状を求めます。
今回の計算では、局所的な構造対策より全体をシェル構造に近い形状にする方が、エネルギー分散ができ、他部材へ効率的なエネルギー吸収ができることがわかりました。
このような事前検討を車体開発に織り込むことにより、要求性能と質量を満足する仕様を事前に確認することができ、設計的な手戻りを減らすことにつなげることができます。