|
本研究は小型自動車の基本構造部であり、衝突エネルギ-吸収特性が重要な薄肉断面曲り部材についてモデル実験を行うとともにコンピュ-タシミュレ-ションを行う際のより効率的な数値計算手法を開発することを目的としている。
実験から構造部材のエネルギ-吸収特性を求める方法について考察した。実験には衝突式加振台を使用した。衝突台に取りつけられた加速度計の出力から2回積分し変位を求め、試作されたロ-ドセルにより構造の衝突端の荷重を良好な精度で求めることが可能となった。これから得られる荷重ー変位曲線により構造のエネルギ-吸収特性を簡便に求められることがわかった。
衝突による薄肉構造部材のエネルギ-特性の基本的な現象を明らかにするために、衝突による薄肉円筒の縦衝撃実験を行った。実験を行った範囲では軸対称および非軸対称などの6種類の座屈モ-ドが見られた。この中で塑性関節を生じない衝突端で円筒が折り返されたモ-ドが、最もエネルギ-吸収が大きいという結果が得られた。また非軸対称モ-ドに比較してやや吸収エネルギ-が大きいことがわかった。いずれもモ-ドとも構造部材の変形と吸収エネルギ-とは、ほぼ比例関係があることが明らかになった。
構造部材の塑性崩壊の現象を理論的に解析するために有限変形を考慮した二次元衝撃弾塑性応答解析プログラムを開発した。陽的解法である差分法を用いたことから、材料および幾何学的非線形の場合でも繰り返し計算することはなく短い計算時間で結果を得ることができた。
|
