車衝突試験における「Gから速度変位を算出」の、「変位」ってなんのことですか？

質問

現在、車の衝突について勉強をしている者です。
タイトルの件、質問させてください。

衝突試験で、車両や乗員の減速度を加速度計で計算します。
その時の計算式ですが、ある資料にこのような記載があります。

G：計測値
∫(G)dt=V
∫(V)dt=S
Gから速度変位を算出

これは、「速度」と「変位」だと思うのですが、
「S」がその「変位」を表しているのですか？
「S」とは、なんのイニシャルなのでしょうか？

お詳しい方、ぜひ教えていただけますようお願いします。

回答No.5

noname#58080 · ベストアンサー

>ですが、自分の仕事を進めるためにこの分野の内容は把握しておく必要があって、現在勉強中です。
>2b7a8x9zさんは一体どのように今の知識を身につけられたのでしょうか。

2b7a8x9zです。

学生さんだと思って失礼しました。最近学生に衝突安全の説明をしたものですから、先入観が入っていました。

衝突の勉強されているのは立派ですね。車は、とにかく勉強することがすごくたくさんあります。
衝突安全は、自動車にとって最も重要な項目のひとつですから、是非がんばって勉強してください。

私は長い間、車に携わってきていますが、20年たっても30年たっても分からないことだらけです。
一人で車を作れといわれたらできません。できる人間はいないと思います。（フェルディナント・ポルシェ博士はできたかもしれませんが。）
1つの車を作るのに従事するエンジニアの数は1000人規模になるのではないでしょうか。

私は、車全体を見てきましたが、衝突の専門家ではありません。解答欄に書いたように経験者です。そして、ここ20年くらい力を入れているのは環境関係です。
但し、車を作るときには衝突を最初に考えて於かなければなりません。それでなければ諸元も決まりません。試作車が出来上がったときには安全確認実験は非常に重要な部分です。

仕事をしていく中で、衝突の性能を決めて、設計者に計画、設計をしてもらってきました。解析部署にそれに基づいた計算をしてもらいます。それから、実験部署との調整が入ります。
各部署の専門家にお願いするにしても、設計、解析、実験の各部署と技術論議ができないと仕事になりませんし、車全体を見て、衝突面で大胆な技術開発をしてもらわなければならない時もあります。

私は、そういう専門家のエンジニアとの技術論議の中で知識を身に付けましたが、専門家にはかないません。
車はやはり実験現場が重要だと思います。私も衝突安全には、実車試験、スレッド試験含めて、相当な回数立ち会いました。

ずっと、勉強が続くと思います。
エンジニアは技術が基本ですが、顧客の要望されていることの勉強も、社会の勉強も大切です。
是非、がんばってください。

お礼

2b7a8x9zさん、
この度も迅速かつ丁寧にお返事いただきありがとうございます。
やはりご経験が豊富でいらっしゃるのですね。
そのような方に今回、質問に答えていただけ、大変光栄です。

私はわからないことだらけの資料に押しつぶされそうになっていましたが、
2b7a8x9zさんのお返事を読んで、やる気も出てきましたし、
よーっし、頑張ろう！と気持ちになりました。
ありがとうございます。
今私が扱っている資料はまさに、車の衝突安全、試験、設計、環境、という分野です。
実際は主にエンジン関係なのですが…。

まだまだこれからも勉強は続きますが、毎日努力して少しでも知識を豊富にしていこうと思います。

2b7a8x9zさんは、現在は環境関係について取り組んでいらっしゃるとのこと、ご活躍をお祈りしております。

回答No.4

noname#58080

No.3の2b7a8x9zです。

すみません。質問をきちんと読んでいませんでした。
計算だと勘違いしていましたが、文面から拝見する限り衝突試験ですね。（計算だという先入観がありました。）

＞これは、「速度」と「変位」だと思うのですが、「S」がその「変位」を表しているのですか

変位はS、速度はVです。

∫(V)dt=S　の式で普通の物理では、Vの積分はXであらわすのが一般的ですが、衝突の場合には、Xは車両の絶対座標で使います。このため、潰れ量（変位量）はSを使っています。

＞衝突試験で、車両や乗員の減速度を加速度計で計算します。「Gから速度変位を算出」の、「変位」ってなんのことですか？

加速度センサーの位置にもよりますが、Gを2回、積分したSは以下の変位になります。

車体（車体中央部）・・・車体の変位量（前面フルラップの場合は変形量（潰れ量））
ダミー胸　　　　　　　・・・胸部の変位量（絶対座標での変位になります。）
ダミー腰部　　　　　　・・・腰移の変位量（絶対座標での変位になります。）

お礼

2b7a8x9zさん、
もう一度ご回答くださりありがとうございます。

＞ソフトはPAM CRASHですか？（DYNAですか？）車体の減速Gの再現だけでもかなり苦労しますよ。

実は、実際には私はソフトを使って衝突試験をしている者ではありません。
ですが、自分の仕事を進めるためにこの分野の内容は把握しておく必要があって、現在勉強中です。
2b7a8x9zさんは一体どのように今の知識を身につけられたのでしょうか。
立ち入ったことをお聞きし、申し訳ありません。
本当にありがとうございました。

回答No.3

noname#58080

学生さんですか？

答えから言うとNo.1の方の答えているように
SはStrokeです。
Sは加速度Gの２回積分で変位になります。

衝突の考え方について前面衝突を例にとって簡単に説明します。
衝突の設計の時には、目標とするダミーの障害値（例えばHIC値）を決めます。そして、エアバッグ、シートベルトの拘束系の性能から、車体に必要とされる加速度（減速度）Gを決めます。
次に車体のGが例えば40Gとなったら、この40Gになるように衝突時の車体の変形量を求めます。この変形量が「変位」になります。
この変位（変形量）を確保するためにぶつかったときに変形できる隙間を作ります。これがクラッシャブルゾーンといわれているもので、これを限られたエンジンルームのスペース、全長の中でどう確保するかが、設計や実験の苦労するところです。
したがって変位が非常に大切になります。後は、メンバーの設計のときにFroceをどうするかが難しいところですが。

ソフトはPAM CRASHですか？（DYNAですか？）車体の減速Gの再現だけでもかなり苦労しますよ。
乗員のHIC値や胸部G迄、実験なしにやることは難しいですね。

StrokeとForceの関係を示したグラフが載っている論文を見つけましたので、添付します。本田さんの論文です。オフセットクラッシュです。

http://www-nrd.nhtsa.dot.gov/pdf/nrd-01/Esv/esv16/98S1O08.PDF

お礼

すばらしいご説明をありがとうございます。
私はわからないことだらけでこの分野に入ってしまい、
学生ではないのですが、日々勉強することばかりです。
2b7a8x9zさんは私が聞きたかった他のことについてもわかりやすく
説明してくださって、本当に助かりました。
御礼が遅くなり、申し訳ございませんでした。

回答No.2

thirdforce

最初の式は、加速度を時間で積分する事により速度が出る式でしょう、この面積Ｖを衝突時の時間で割るとその時間の平均加速度が出ますね。
次の式は、速度変化を時間で積分すると、距離がでる式だと思います。
この場合、二つとも、時間に対して、加速度、速度が、時間に比例してないので、まず、その面積をだし、衝突の時間で割れば平均速度が出ると言う式だと思います。したがってＳは、変則の速度と時間の関係で、面積は、距離だと思います。もう昔の人間です。間違ってたらすみません。

お礼

わかりやすくご説明いただきありがとうございます。
thirdforceさんのご説明を読んで、
もっと勉強しなくては…と思いました。
参考にさせていただきます。

回答No.1

okormazd

>速度変位
と続けて書いてあれば、
速度の変化のことと思う。

速度、変位
と分けて書いてあれば、質問のように読めるが。

Ｇ(加速度)を測って時間tで積分すれば、
速度Ｖの変化がわかる。

Ｓは移動距離。
速度Ｖを時間ｔで積分すれば移動距離Ｓがわかる。

Ｓは、移動距離、長さをあらわすのによく使うが、Stroke (行程)がもとか。

お礼

ご回答ありがとうございます。
理解が非常に深まりました。
もっと知識を深めるようがんばります。