エアバッグ折り畳み事例とJFOLD最新情報（前編）
- LS-DYNA Conference 2018 JSOL講演6 -

カテゴリー: ：技術情報 / セミナー・イベント

関連製品: ： JFOLD / LS-DYNA / ARUP software

15th LS-DYNA Conference で講演したJFOLDの最新開発情報と、エアバッグ折り畳み事例を紹介します。

近年のエアバッグは、自動車乗員が通常の着座位置にないアウトオブポジションの問題や、エアバッグ展開方向の不正確さ等の複雑な問題に対応できる性能が求められています。これらをシミュレーションするためには、より精度の高いエアバッグモデルが必要となります。エアバッグ折り畳み形状において高精度モデルを得る1つのツールとしてJFOLDがあります。講演では、カーテンエアバッグ（CAB）とパッセンジャーエアバッグ（PAB）の高精度モデル作成事例を紹介しました。CABは車体のルーフサイドラインに沿う形で組み付けられている乗員保護具であり、PABはインパネの内部に格納する形で取り付けられている乗員保護具です。いずれも折り畳み後のエアバッグ形状が複雑で高精度モデル作成が困難です。これら複雑形状のモデルにおいて、JFOLDを使用することで、高精度なエアバッグモデルを作成することができました。

前編では、JFOLDの機能・最新開発情報とCABの折り畳み事例の詳細を説明いたします。後編のPABの折り畳み事例は、次回以降のエンジニアレポートで紹介します。

JFOLDの機能・最新開発情報

高精度エアバッグモデルに求められる1つの性能として、エアバッグの折り畳み後の形状が実物に近いことが挙げられます。JFOLDはこのニーズに対応するために開発され、折り畳み前のエアバッグ形状をインプットとし、折り畳み工程を順次シミュレーションベースで実施することで、折り畳んだエアバッグ形状を得るソフトウェアです。JFOLDは、ARUP softwareのプリプロセッサーPRIMERのJavaScriptとして動作します。エアバッグの各折り畳み工程はLS-DYNAを用いて計算します。
JFOLDはエアバッグの折り畳み工程をフローチャートで管理する機能が実装されており、さまざまな折りパターンのエアバッグモデルを作成することができます。

JFOLDには、実機の折り畳みツールをモデル化したツール機能が実装されており、以下のツールをツールライブラリーから使用できます。

・荷重負荷ツール
・並進・回転運動をもつツール
・基布の拘束ツール
・基布の縫製ツール
・複雑な折り畳みをするツール（例：ジグザグ折り）
・標準サイズのインフレーターモデル

さらに、

・折り畳みに適したオリジナルのツールモデル作成・ライブラリーへの追加
・ツールライブラリー作成
・折り畳み工程間でのツールモデルのコピー・再利用

等が可能です。

次回リリースされるJFOLD v5では、より精度の高いエアバッグモデル作成ができるように、展開時の引っかかりの原因となる接触のめり込み数（クロスエッジ数）を各時刻でレポートする機能や、より簡便にエアバッグモデルの形状変更ができるようにモーフィング機能等を実装する予定です。

折り畳み事例：カーテンエアバッグ（CAB）

CABはルーフのサイドラインに沿うような形で車体に組み付けられている自動車乗員保護具です。実物のCABは、上図の形状からロールして細長い筒状にし、それを車体のルーフサイドラインに沿うように曲げることで折り畳まれ、車体に取り付けられます（下図参照）。この折り畳み工程を、JFOLDを使用してシミュレーションで再現することでCABの計算モデルを作成することが可能です。

以下は典型的なCABデザインです。

図1 CABの折り畳み前の典型的なデザイン図1 車体組み付け位置