複数自動車-乗員連成系の斜衝突事故シミュレーションと人体内部構造の影響評価

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06555029
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 蔦 紀夫 広島大学, 工学部, 教授 (80221414)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 白 杰 広島大学, 工学部, 助手 (50274121) ; 藤久保 昌彦 広島大学, 工学部, 助教授 (30156848) ; 多賀 宏二 マツダ(株), 車両実研統括部, 主任研究員 ; 黄 一 広島大学, 工学部, 助教授 (20253114)
• Keywords: 人体ダミ-(内部構造付)試作 / 基本物性テスト / 人体-車体連成衝突実験 / 人体多関節系動力学モデリング / 人体-車体連成解析システム / 斜衝突解析 / 実験-解析比較 / システム信頼性評価

Research Abstract

人体上体系内部構造即ち頚椎〜首関節筋系、背柱骨群〜椎間板〜背柱筋系および胸郭系(臓器)から成るモデルを設計、製作し、多関節系ダミ-(関節パネ、ダンパ、上体系内部構造付)の基本物性テストを行い、エネルギー吸収特性を明らかにした。
試験台車〜ダミ-(上体系内部構造付)連成形の斜衝突実験を行い、上体系内部構造各部の応答および車体との相対運動,質点,関節作用力,および上体系内部構造各部の応答特性を各種の基本的条件で計測した。人体上体系を3質点・3関節の多体系にモデル化し、Updated Lagrange法を用いて自動車の斜衝突時の人体応答問題が解析できる理論および斜衝突シミュレーションが行なえるコンピュータプログラムを構築した。
人体の1/3ダミ-を試作し、衝突角度と速度を種々に変えた、ダミ-〜カート系の剛壁への斜衝突実験を行って得られたダミ-の斜衝突実験解結果と上述の理論による数値シミュレーションの結果を比較した結果、正面衝突及び一般の斜衝突のいずれの場合についても、シミュレーションの結果は実験結果と比較的よく一致し、本解析の有効性が明らかになった。以上の結果、上記の上体系シミュレーションシステムを拡張し、委員挙動シミュレーションはこのようなUpdated Lagrange法の手法によって、その応答特性が予測できるようになった。

Research Products

• [Publications] T. Tsuta,: "High-Speed Stability and Dynamic Response Analysis of Motorcycle-Driver System," Proc. ICES'95, Hawaii. 513-519 (1995)
• [Publications] Toshio Tsuta: "Large Motion Response Analysis of multi-Body Dynamics by using Updated Lagrangian Method," Proc. ASME/JSME PVP Cnference, Hawaii. H12/48-H12/56 (1995)
• [Publications] 白杰: "斜衝突による自動車衝撃吸収部材の荷重〜変形特性に関する解析と実験、" 広島大学工学部研究報告、. 第44巻. (1995.)
• [Publications] 白杰、: "Updated-Lagrange 法による人体多体動力学系の非線形運動解析" 広島大学工学部研究報告. 第44巻. 57-64 (1995.)
• [Publications] Jie Bai,: "Energy Absorption Characteristics of Crash Member During Collision" Fifth Intern. Symp. on Plasticity. 911-914 (1995,)
• [Publications] Toshio Tsuta: "Analysis of Muscle Forces in Driver Joints under Car Collision." Proc. Second Intern. Symposium on Computer Methods. Swamsia U. K. 147-156 (1994,)
• [Publications] 蔦 紀夫: "人体の動力学モデリングと人体〜車体連成系の衝突応答シミュレーションシステムの研究" マツダ財団, 109〜117、 (1995)