自動車衝突安全性の車体設計における複合領域の最適化

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13650077
• Research Institution: Yokohama National University
• Principal Investigator: 干 強 横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 助教授 (80242379)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 白鳥 正樹 横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 教授 (60017986)
• Keywords: 衝突安全設計 / 多目的最適化 / マルチレベル最適化 / システム設計 / 統計的設計支援システム / モード制御設計

Research Abstract

自動車などのように複雑なプロセスで構成されるシステム設計においては,各プロセスの最適化設計(Multi-Level設計,Multi-Objective設計)と同時に最適化(Multi-Disciplinary設計)を図ることが要求される.本研究では,このような複雑なシステムにおける最適設計の確立を目的として,自動車衝突安全性設計における複合領域の最適化手法の確立およびその最適設計を行った.本年度得られた成果は以下のように要約できる.
1.自動車衝突安全性の代表的な前面衝突モデル(フールラップ衝突とオフセット衝突)を用いて,乗員が受ける衝撃による傷害と車体の変形量の同時最適化について検討した.優先順位の多目的最適手法を統計的設計支援システムに取り入れることによって,上記のような設計問題に対して有効な手法を確立することができた.
2.衝突時の車体構造のサイドメンバーは設計あるいは,衝突条件によって異なる座屈モードを生じる.このようなモードが変化する複雑な挙動の設計問題に対して,統計的設計支援システムにモードコントロールアプローチなる概念を導入することによって,効率よく最適化することが可能な手法を確立した.
3.FOA(First Order Analysis)を用いて,より複雑な問題に対して効率よく最適化する手法について検討した.モードコントロールアプローチを導入し,より複雑なサイドメンバーの最適化を行った結果,良好な結果を得ることができた.
4.以上の成果より,複合領域の設計問題に対する基本的なアプローチ手法を確立することができ,衝突安全設計最適化手法の開発に有効な指針を与えることができた.

Research Products

• [Publications] Y.Kageyama, Qiang Yu, M.Shiratori: "Robust and optimal parameter design using SDSS and reliability design and application to hydraulic servo valve"Computer Aided Optimum Design of Structures. 7. 14-22 (2001)
• [Publications] Qiang Yu, N.Adachi, H.Yajima, M.Shiratori: "Mode controlling approachi on multi mode optmization for crash safety design of vehicle"Computer Aided Optimum Design of Structures. 7. 34-42 (2001)
• [Publications] Qiang Yu, N.Koizumi, H.Yajima, M.Shiratori: "Optimum Design of Vehicle Frontal Structure and Occupant Restraint System for Crash worthiness(A Multilevel Approach Using SDSS)"JSME International Journal Series A. 44・4. 594-601 (2001)
• [Publications] 于強, 白鳥正樹他3名: "パネルの曲面形状最適設計による車室内騒音低減化シュミレーション"日本計算工学会論文集. 4. 1-6 (2001)
• [Publications] Qiang Yu, M.Shiratori, et al.: "Effect of Froming on the Crashworthiness of Hydroformed Member"Numerical Methods in Industrial Forming Processes. 951-956 (2001)
• [Publications] 于強, 安達尚希, 白鳥正樹: "モード制御アプローチを用いた自動車補強構造の最適設計"日本機械学会講演論文集. 01・1. 35-36 (2001)