試作ルーラル電気ビークルの作業・環境対応特性とその実用化

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13556039
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 小池 正之 筑波大学, 農林工学系, 教授 (60032306)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 長谷川 英夫 筑波大学, 農林工学系, 助手 (80292514) ; 余田 章 筑波大学, 農林工学系, 助手 (70133064) ; 瀧川 具弘 筑波大学, 農林工学系, 助教授 (00236382)
• Keywords: 電動車両 / 農用トラクタ / ANSYS / モノコック構造 / 衝撃荷重 / 信頼性工学 / 繰返し荷重 / 過大応力

Research Abstract

本研究は、車体設計の自由度が高いルーラル電気ビークル(REV)を供試して、軽量化、高信頼性、高安全性などの具備条件を満足する設計与件について、数値力学的考察を目的とする考察を行った。平成15年度に判明した成果は、以下のようである。
1.モノコック構造車体において、前方からの衝撃荷重は、ラーメン構造体の中間部に衝撃吸収空間を設けることにより、衝撃吸収エネルギーの増大を図ることができることを確認した。異なる構成部材の材質が、衝撃吸収エネルギーに及ぼす影響度合いについても定量的に調べ、材質選択のための基礎資料を得た。
2.数値力学解析ソフトウェアANSYSを用い、バッテリ・ビルトイン・フレーム(BBF)の材質、最適形状、軽量化に係る決定に当たって本接近法がどの程度有効であるかについて、繰返し検討を行った。高張力鋼板を代替材として軽量化を目論む場合、ヤング率を同一としたり、あるいは強度レベルを上昇させる工夫を施すことほどには軽量化が期待できないため、使用部位に対する注意が必要であることが分かった。
3.外部荷重因子として、不規則繰返し荷重の印加状態、前後車軸分担荷重の動的変動、過大応力の発生ひん度、応力集中の発生箇所と当該部材の強さなどを考慮して、信頼性向上に寄与する技術的方策について提言を行った。
4.振動を発生する構成部材との締結部分を柔結合あるいはダンパを介在させる方式とし、解析の結果、振動軽減効果についての具体策について有用な成果を得た。さらに、スポット溶接による結合と振動伝達率との関係についても検討した。

Research Products

• [Publications] Koike, M.: "Numerical analysis concerning impact loading against main chassis of a rural electric vehicle"Abstracts of the Third Asian Electric Vehicle Conference, Cheju, Korea. 31-33 (2004)