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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

研究課題

研究課題/領域番号 06555029
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分試験
研究分野 機械材料・材料力学
研究機関広島大学

研究代表者

蔦 紀夫  広島大学, 工学部, 教授 (80221414)

研究分担者 藤久保 昌彦  広島大学, 工学部, 助教授 (30156848)
多賀 宏二  マツダ(株), 車輌実研研究部, 主任研究員
黄 一  広島大学, 工学部, 助教授 (20253114)
白 杰  広島大学, 工学部, 助手 (50274121)
岡本 伸吾  広島大学, 工学部, 助手 (10243594)
研究期間 (年度) 1994 – 1996
研究課題ステータス 完了 (1996年度)
配分額 *注記
4,700千円 (直接経費: 4,700千円)
1996年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
1995年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
1994年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
キーワード自動車斜衝突 / 自動車-乗員連成系 / 動力学モデリング / コンピュータ・シミュレーション / 斜衝突実験 / 操作系動力学モデリング / ドライビング・シミュレータ / 連成操作応答,衝突応答シミュレーション / 自動車-乗員速成系 / 速成操作応答 / 衝突応答・教習所コースシュミレーション / 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 / 複数自動車-乗員連成系 / 斜衝突・等価クラッシュ部材モデリング / 衝撃吸収部材の動特性実験 / 試験台車-けん引系試作 / 衝突実験
研究概要

本研究では事故時の各種衝突条件,即ち衝突角度や衝突相対速度などについて比較的簡便にパラメータ解析が行える,複数車の斜衝突時の人体-車体連成系の衝突応答解析システムを構築した.その際車体は骨部材から成る多質点系でモデル化し,車体損傷時のエネルギー吸収特性は,これと等価なクラッシュ部材を相互の車体周辺に配置させて取扱い簡便化を計っている.また人体多関節の動力学モデルについては,関節部に6自由度のバネ・ダンパ系を有する全体モデルを用い,特に重要な関節内部構造については,これとは別に,生体力学の筋骨格系解析モデルと解析システムを構築して,上記連成解析の結果得られる各関節部作用力や質点加速度の時刻をこれに与えて内部構造の各部筋肉の筋力予測が行えるシステムを構築した.解析システムの妥当性を評価するため,試験台車に,試作ドール(簡易内部構造付)を装着した斜衝突実験を各種の基本的条件で実施してシステムの有効性を検証している.
次に自動車の車体サスペンション系,ステアリング系,アクセル・ブレーキ系,タイヤ系から成る3質点24自由度のマス・バネ系の動力学モデルの運動方程式をラグランジュ法により求めた.これにブレーキ系,アクセル系及びハンドリング系など各種の操作系の動力学モデリングを行い,これらを組み合わせる事により自動車のドライビングや,衝突により生じる運動及び動的応答特性が解析できるコンピュータ・シミュレーションシステムを構築した.
アクセル・ブレーキやハンドルの各種の操作により生じる自動車のドライビング・シミュレーションを行ってその有効性を明らかにした.ブレーキ・アクセルとハンドルの連成操作や,自動車が,対抗車に衝突する場合の応答特性を解析できるようにした.

報告書

(4件)
  • 1996 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1995 実績報告書
  • 1994 実績報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (35件)

  • [文献書誌] Jie Bai & Toshio Tsuta: "Analysis of Muscle Forces in Driver Joints under Car Callision" Computer Methods in Bismecbanics & Biomedical Engineering.Gordon and Breach Puby(Ed.J.Middldon). 315-324 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 白杰,蔦紀夫: "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. 44-1. 49-59 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 白杰,蔦紀夫: "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. 44-1. 41-48 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Jie Bai,Toshio Tsuta: "Directional Dependency of Energy Absorption Characteristics of Car Crash Elements and Their Compounds" Proc.of Computational Engineering and Science. Vol1.No.1. 961-964 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 蔦紀夫,白杰,彭偉: "ステアリング系,アクセル・ブレーキ系,タイヤ系,車体系の動力学モデリングを組合せたドライビング・シミュレーションの構築とその応用" 日本機械学会中国四国支部第34期総会講演論文集. No965-1. 179-180 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 堀江良樹,白杰,蔦紀夫: "人体ダミ-台車連成系の試作と斜衝突応答実験および解析" 日本機械学会中国・四国支部第34期総会講演論文集. No.965-1. 180-181 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Jie Bai,Toshio Tsuta: "Analysis and Experiments on Energy. Absorption Characteristics of Crash menber and Their Composite During Skew Car Collision" Proc.Intern.Symp.on Plasticity and Its Current Applisations. 911-914 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Jie Bai,Toshio Tsuta: "Large Motion Response Analysis of Multi-Body Dynamics by Using Updated Lagraugian Method" Proc.1995 ASME/JSME PVP Conference. 157-164 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 蔦紀夫,白杰: "人体上体系の3次元動力学シミュレーションと実験による力学物性同定" 日本機械学会論文集(C編). 59-565. 57-64 (1994)

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    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Jie Bai, Toshio Tsuta: "Analysis of Muscle Forces in Driver Joints under Car Collision" Cmput.Meth.in Biomech.& Biomed.Eng.315-324 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Jie Bai & Toshio Tsuta: "Analyzes and Experiments on Force-Displacements of Crash Members under Skew Car Collision" Memory of Fculty of Eng., Hiroshima Univ.44. 49-59 (1995)

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    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Jie Bai & Toshio Tsuta: "Motion Analysis of Human Multi-Body Dynamics by Using Updated Lagrange Method" Memory of Fculty of Eng., Hiroshima Univ.44. 41-48 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Jie Bai & Toshio Tsuta: "Directional Dependency of Energy Absorption Characteristics of Car Crash Elements and Their Compounds" Proc.of Computational Eng.and Sci.Vol.1, No.1. 961-964 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshio Tsuta, Jie Bai & Wei Peng: "Dynamic Modeling of Steering, Break-Accelerator and Car-with-Suspension Systems, and Development of Intergrated Dtiving Simulator" Proc.JSME,34th Anniversal Meeting in Chugoku-Shikoku District. No.965-1. 179-180 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshiki Horie, Jie Bai & Toshio Tsuta: "Skew-Collision Experimental and Analysis of Dummy-Vehicle System" Proc.JSME,34th Anniversal Meeting in Chugoku-Shikoku District. No.965-1. 180-181 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Jie Bai & Toshio Tsuta: "Analysis and Experiments on Energy Absorption Characteristics of Crash Member and their Composite During Skew Car Collision" Proc.Int.Symp.on Plasticity and Its Current Applications. 911-914 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Jie Bai & Toshio Tsuta: "Large Motion Response of Multi-Body Dynamics by Using Updated Lagrange Method" Proc.1995 ASME/JSME PVP Conf.157-164 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshio Tsuta & Jie Bai: "Dynamic Modeling of the Upper Part of a Human Body and Identification of Joint Parameters by Experiment" JSME(C). Vol.59, No.565. 2649 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] jie. Bai & Toshio Tsuta: "Analysis of Muscle Forces in Driver Joints under Car Collision" Computer Methods in Biomechanics & Biomedical Ergineering, Gordon and Breach Puby (Ed. J. Middleton). 315-324 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 白杰,蔦紀夫: "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. 44-1. 49-59 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 白杰,蔦紀夫: "Updated-Lagrangl法による人体移動力学系の非線形運動解析" 広島大学・工学部研究報告. 44-1. 41-48 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Jie Bai, Toshio Tsuta: "Directional Dependency of Energy Absorption Characteristics of Car Crash Elements and Their Compounds" Proc. of Computational Engineering and Science. Vol1. No. 1. 961-964 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 蔦紀夫,白杰,膨偉: "ステアリング系,アクセル・ブレーキ系・タイヤ系,車体系の動力学モデリングを組合せたドライビング・シミュレータの構築とその応用" 日本機械学会中国四国支部第34期総会講演論文集. No965-1. 179-180 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 堀江良樹.白杰.蔦紀夫: "人体ダミ-台車速成系の試作と斜衝突応答実験および解析" 日本機械学会中国・四国支部第34期総会講演論文集. No. 965-1. 180-181 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] T. Tsuta,: "High-Speed Stability and Dynamic Response Analysis of Motorcycle-Driver System," Proc. ICES'95, Hawaii. 513-519 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 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.)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 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.)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Jie Bai,: "Energy Absorption Characteristics of Crash Member During Collision" Fifth Intern. Symp. on Plasticity. 911-914 (1995,)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 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,)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Bai,J.,Tsuta,T.Fujikubo,M.Taga,K.: "Analysis of Muscles Forces in Driver Joints under Car Collision" 2nd Intern.Symp.on Computer Methods in Biomechanics Bc Bio.Eng.,21-24,Sepi.1994.UK. (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Bai,J.,Tsuta,T.: "Dynamic Modeling of Human Body and Identification of Joint Parameters" Third World Cogress on Computational Mechanics,Aug,Chiba,Japan. (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Bai,J.,Tsuta,T.: "Analysis and Experiments on Energy Absorption Characterictes of Crash Member and their Compesite Durng skew Car Collision" The Fifth Intem.Symp on Plasticity and Its Current Applications,17-21,Judy,1995,Osaka. (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Bai,J.,Tsuta,T.: "Large Motion Response Analysis of Multi Body Dynamics by Using Updated Lagrangian Method" 1995.ASME/JSME PVP Conf.,Hawaii,. (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書

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公開日: 1994-04-01   更新日: 2016-04-21  

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