JP6855921B2 - Evaluation method for 3-point bending of evaluation members - Google Patents
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Description
本発明は、評価部材の3点曲げ評価方法に関するものである。 The present invention relates to a three-point bending evaluation method for an evaluation member.
従来から、自動車の衝突性能と燃費性能を両立するため高強度で軽量な車体構造が求められており、車体構造部品の高張力化、薄板化の検討が継続的に行われている。例えば、側面衝突時の乗員室変形抑止部品であるドアインパクトビームでは、本部品の高張力化、薄板化検討を評価するためにはフルビークルを使った衝突評価が理想であるが、工数やコストの面でデメリットが多く、容易ではない。そこで、特許文献1に記載されているように、評価部材を用いて、曲げモーメントや引張り荷重などを再現する方法が提案されている。また別の方法として、評価部品のみを使った単純な3点曲げ評価の方法もある。
Conventionally, a high-strength and lightweight vehicle body structure has been required in order to achieve both collision performance and fuel efficiency of an automobile, and studies on increasing the tension and thinning of the vehicle body structural parts are being continuously conducted. For example, for a door impact beam, which is a component that suppresses deformation of the passenger compartment during a side collision, collision evaluation using a full vehicle is ideal for evaluating the consideration of increasing tension and thinning of this component, but man-hours and costs There are many disadvantages in terms of, and it is not easy. Therefore, as described in
しかしながら、従来の3点曲げ評価方法では、拘束部位の摩擦影響がある。また、接合されている周辺部品から受ける影響も考慮されないため、適用評価としては改良の余地がある。 However, in the conventional three-point bending evaluation method, there is a frictional effect on the restraint portion. In addition, since the influence of the peripheral parts to be joined is not taken into consideration, there is room for improvement in the application evaluation.
本発明は、このような経緯でなされた発明であり、本発明の課題は、フルビークル衝突試験時に評価部材単品に相当する部品に対して生じる環境を模擬し、衝突時に受ける曲げ及び引張り荷重の影響を評価部材において精度良く再現できる引張り3点曲げ評価方法を提供することである。 The present invention is an invention made in such a background, and an object of the present invention is to simulate an environment generated for a part corresponding to a single evaluation member during a full vehicle collision test, and to handle bending and tensile loads received at the time of collision. It is an object of the present invention to provide a tensile three-point bending evaluation method capable of accurately reproducing the influence in the evaluation member.
上記課題を解決するため次の手段を採用する。すなわち、評価部材の3点曲げ評価方法であって、評価部材の両端に与えられる引張り荷重を圧子のストロークに合わせて制御することを特徴とする評価部材の3点曲げ評価方法である。 The following means will be adopted to solve the above problems. That is, it is a three-point bending evaluation method of the evaluation member, which is characterized in that the tensile load applied to both ends of the evaluation member is controlled according to the stroke of the indenter.
また、予めシミュレーションにより圧子のストロークと引張り荷重の関係を求めておき、求められた結果を基に、評価部材に引張り荷重をかけるアクチュエータを制御する構成とすることが好ましい。 Further, it is preferable that the relationship between the indenter stroke and the tensile load is obtained in advance by simulation, and the actuator that applies the tensile load to the evaluation member is controlled based on the obtained result.
本発明を用いると、フルビークル衝突試験時に評価部材単品に相当する部品に対して生じる環境を模擬し、衝突時に受ける曲げ及び引張り荷重の影響を評価部材において精度良く再現できる引張り3点曲げ評価方法を提供することができる。 According to the present invention, a tensile three-point bending evaluation method capable of simulating the environment generated for a part corresponding to a single evaluation member during a full vehicle collision test and accurately reproducing the effects of bending and tensile load on the evaluation member during a collision. Can be provided.
以下では、発明の実施形態について説明する。本実施形態における評価方法では、評価部材1は3点曲げがなされる。この際、評価部材1の両端に与えられる引張り荷重を圧子33のストロークに合わせて制御する。このため、フルビークル衝突試験時に評価部材1単品に相当する部品に対して生じる環境を模擬し、衝突時に受ける曲げ及び引張り荷重の影響を評価部材1において精度良く再現できる引張り3点曲げ評価方法を提供することができる。
Hereinafter, embodiments of the invention will be described. In the evaluation method in the present embodiment, the
図1に示すように、本実施形態においては、評価部材1を評価することを可能とする為に評価治具を使用する。本実施形態の評価治具には評価部材1と接続される取付けアーム31が二つ備えられている。これらの取付けアーム31は評価部材1の両端側に各々が配置されている。また、取付けアーム31は支持台35に固定された軸に対して回動可能に接続されている。より具体的には、この軸に対して回動可能な軸受34を取り付けることで、取付けアーム31を回動可能としている。したがって、評価部材1が圧子33より押圧力を受けた場合、取付けアーム31は回動し得る。また、軸受34を設けたことにより、取付けアーム31が回動時に受ける摩擦力が抑制される。なお、取付けアーム31は変形軌跡を模擬するために用いられている。
As shown in FIG. 1, in the present embodiment, an evaluation jig is used to enable the
本実施形態では、評価部材1が取付けアーム31を回動させようとする力に抗するように、引張り荷重が掛けられる。この引張り荷重を生じさせるため、取付けアーム31にはテンションチェーン36が接続されており、このテンションチェーン36にはアクチュエータ32が接続されている。このアクチュエータ32を調整することで、引張り荷重を調整することができる。なお、本実施形態の取付けアーム31は、一方側に評価部材1が接続されており、他方側には評価部材1に引張り荷重を伝えるテンションチェーン36が接続されている。
In the present embodiment, a tensile load is applied so that the
図1及び図2に示されることから理解されるように、評価部材1に対して圧子33で圧縮力F1を加える場合、取付けアーム31の外側に位置するアクチュエータ32は、テンションチェーン36及び取付けアーム31を介して、評価部材1に対して引張り荷重F2をかける。この際、アクチュエータ32は適切な引張り荷重をもたらすように制御される。より具体的には、CAE(computer aided engineering)などを利用することにより、予めシミュレーションにより圧子33のストロークと引張り荷重の関係を求め、その結果を基に、アクチュエータ32であるエアシリンダを制御する。この際、CAEを基に評価部材1に掛かる引張り荷重を圧子33のストロークに合わせて制御することで、フルビークルでの衝突評価を行うのと同様な環境下での単体破壊評価が可能となる。
As can be seen from FIGS. 1 and 2, when the compressive force F1 is applied to the
ここで、実車試験との関係を説明する。実車試験では、車両の側面にポールが衝突したことを想定した試験を行った。その結果、図3に示すように、車両は変形した。また、車両の側部にはエネルギー吸収部材として機能するドアインパクトビームが配置されているが、このドアインパクトビームは、ポールとの衝突により図4及び図5に示すように変形した。このドアインパクトビームは、ポールからの圧縮曲げ荷重と、ドアインナーからの引張り荷重の双方を受けながら変形した。本発明では、このドアインナーからの力に相当する引張り荷重をアクチュエータ32によって再現させることができる。
Here, the relationship with the actual vehicle test will be described. In the actual vehicle test, a test was conducted assuming that the pole collided with the side surface of the vehicle. As a result, as shown in FIG. 3, the vehicle was deformed. A door impact beam that functions as an energy absorbing member is arranged on the side of the vehicle, and the door impact beam is deformed as shown in FIGS. 4 and 5 due to a collision with a pole. This door impact beam was deformed while receiving both a compressive bending load from the pole and a tensile load from the door inner. In the present invention, the tensile load corresponding to the force from the door inner can be reproduced by the
本発明の評価治具では、例えばシミュレーションから「車両進入量」と「ドアインナーからの引張り荷重」との関係を得ることにより、評価部材1を変形させる「圧子33のストローク」と「アクチュエータ32がもたらす荷重」を図7に示すように設定すればよいことが分かる。そこで、図7に示すような挙動となるように圧子33の進入量にあわせてアクチュエータ32を制御することで、両荷重のタイミングが合わさることになり、フルビークルでの衝突と同様な環境下での単体破壊評価が可能となる。
In the evaluation jig of the present invention, for example, the "stroke of the indenter 33" and the "
本発明の評価方法を用いて、ドアインパクトビームの変形と同様の事象を再現した際の評価部材1の変化を図6に示す。実車試験の結果と、本発明の試験方法を用いた際の圧子33のストロークと圧子33からもたらされる荷重との関係を表すグラフを図8に示すが、本発明の実験方法を用いれば、実車試験と同様な結果をもたらすことができることが分かる。
FIG. 6 shows a change in the
このように本発明によれば、評価部材1単品に対してフルビークル衝突試験と同様の環境を設定し、かつ取付け部の摩擦の影響を受けない破壊評価が可能となり、衝突時に評価部材1が受ける曲げ及び引張り荷重の影響を精度良く再現できる。
As described above, according to the present invention, it is possible to set an environment similar to that of a full vehicle collision test for a
本発明は、以上の実施形態には限定されることは無く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適応可能なことは勿論のことである。 The present invention is not limited to the above embodiments, and it goes without saying that the present invention can be applied without departing from the spirit of the present invention.
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