• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.38-41
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• 2004

Weatherstrip seals protect passengers form noise, dust, rain and wind out of the vehicle. The more contact area between a body frame and a weatherstrip, the higher efficiency of sealing. A weatherstrip is a sort of an elastomer. Mechanical properties of the weatherstrip is obtained by uniaxial tension test. In this study, nonlinear finite element(FE) analysis is performed to obtain displacements and contact shapes of the weatherstrip. The FE model is developed by using Ogden-foam formulation. In the results of nonlinear FE analysis, the most valuable deformation of the weatherstrip occurred when displacement control value reaches 7.2mm. Severe deformation is observed as the displacement control value become more increased.

• 대한기계학회논문집A
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• 제32권11호
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• pp.1022-1027
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• 2008

TPE is used as alternative for rubber, the best example is the weather strip for automobile. The nonlinear material properties of weather strip were important to predict the behaviors of weather strip. Uniaxial tension and equi-biaxial tension tests were performed to achieve the nonlinear material constant and stress-strain curves. The nonlinear material constant of weather strip is evaluated by using the nonlinear finite element analysis. In this paper, the prediction for weather strip is analyzed by using commercial finite element program, ANSYS. The nonlinear finite element analysis of weather strip is executed to predict the behavior of weather strip for automobile.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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• pp.2546-2551
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• 2007

Weather Strip(W/S) is a rubber part to proof water, sound and dust for opening and shutting devices including vehicle doors. And it requires high dimension precision and durability to proof water, noise, vibration and etc. But ironically it itself makes some wind noise because of some protuberance with glasses. The air flow analysis of door part of vehicle makes it possible to calculate and find out the cause of wind noise. In previous analysis, we focus on the numerical air flow analysis of the automobile side part. We do 2D-C.F.D first and 3D second. Through simulations, we can calculate the amount of sound pressure level at the glass run and find out the effects of glass run to make wind noise. Finally we can improve shape of glass run to reduce wind noise although it is small amounts of sound pressure reduction compared with total vehicle noise level.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.1-7
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• 2005

In vehicle door system, weatherstrip seals protect passengers form noise, dust, rain and wind out of the vehicle. The higher efficient a weatherstrip is, the more durable it is in contact between the door and body frame. In this study, nonlinear finite element(FE) analysis is performed to obtain cauchy-stresses, displacements and reaction forces of the weatherstrip. Mechanical properties of the weatherstrip is obtained by uniaxial tension test. The MARC which is a commercial software for the nonlinear analysis of a flexible FE model is used. Twenty-one cases of the FE model are developed by using Ogden-foam formulation. In the results of nonlinear FE analysis, the most valuable deformation of the weatherstrip occurred when displacement control value reaches 7.2mm. Severe deformation is observed as the displacement control value become more increased. When the weatherstrip is designed, it would be considered that the displacement value of the weatherstrip has to be less than 7.2mm.

• Composites Research
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• 제34권3호
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• pp.192-198
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• 2021

전기차의 수요 및 보급이 확대됨에 따라 차량 내 이음(buzz, squeak, rattle, BSR) 개선에 대한 요구가 커지고 있다. 이에 풍절음, 도어 글라스 및 차량 진동을 차단하는 인너벨트 웨더스트립(innerbelt weatherstrip)의 댐핑(damping) 특성 향상을 통해 BSR을 저감하는 기술 개발이 필수적이다. 기존 열경화성(thermoset) 탄성체 대비 가볍고 재활용이 가능한 열가소성(thermoplastic) 탄성체가 주목을 받고 있지만 낮은 소재 댐핑과 영구압축줄음률(compression set)로 인해 도어 글라스와 웨더스트립 간 마찰 소음을 발생하는 문제가 있다. 고분자 댐핑 특성은 점탄성(viscoelastic)에 좌우되므로, 본 연구에서는 인너벨트 웨더스트립과 도어 글라스 간 마찰 소음을 개선하기 위해 EPDM (ethylene-propylene-diene monomer)/PP (polypropylene) thermoplastic vulcanizates (TPV)의 재료설계인자(EPDM/PP 비율, EPDM 내 ENB 함량)에 따른 점탄성 분석을 통해 소재 댐핑 특성을 평가하였다. EPDM/PP 비율에 따른 분석을 통해 PP 비율이 낮을수록 소재가 연화되고, 탄성회복력(resilience)이 증가하여 저장탄성률(storage modulus)은 10.8% 감소하고 댐핑 특성을 의미하는 감쇠계수(tanδ)는 88.2% 증가함을 확인하였다. 또한 EPDM 내 ENB 함량이 높을수록 소재의 가교밀도(crosslink density)가 증가하지만, 동적가교(dynamic vulcanizate) 과정 중 PP에 분산된 EPDM particle의 크기가 감소한다. 이로 인해 증가된 EPDM/PP 계면 간 면적 증가로 인해 계면 미끄러짐에서 기인한 손실탄성률(loss modulus)이 24.7% 증가하여 댐핑 특성이 향상되었다. 재료설계인자에 따른 물성분석을 바탕으로 최적 소재(낮은 PP 비율(14 wt%), 높은 ENB 함량 (8.9 wt%))를 배합한 결과 소재 댐핑 특성(tanδ peak)은 기존 소재(PP27, EPDM/PP 30/27, ENB content 5.7 wt%) 대비 140% 증가하여 재료설계인자에 따라 댐핑 특성을 제어할 수 있음을 확인하였다. 설계된 소재의 글라스 마찰 소음 개선 효과를 확인하기 위해 stick-slip 시험을 통해 마찰 소음을 평가하였다. 소재 댐핑 특성이 향상됨에 따라 마찰 진동의 가속도 peak가 약 57.9% 감소하였다. 이러한 결과로부터 재료설계인자에 따른 소재 댐핑 특성 향상을 통해 인너벨트 웨더스트립의 글라스 마찰 소음을 개선할 수 있음을 확인하였으며, 향후 소재 재료설계인자에 따른 물성 제어를 통해 부품의 요구 성능에 맞는 다양한 재료설계에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국가스학회지
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• 제19권1호
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• pp.6-11
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• 2015

이 논문은 자동차 타이밍벨트, 등속조인트 부트, 웨더 스트립에 적용되는 고무시스템의 손상이나 내구성 약화에 대한 사례 연구를 하는 것이 목적이다. 첫 번째 사례에서는 신품의 타이밍 벨트를 교환할 때 벨트의 내구성이 떨어진 벨트를 교환하여 타이밍 벨트와 스프로킷의 마찰작용에 의해 비정상적으로 타이밍 벨트 캔버스가 마멸된 것을 확인하였다. 두 번째 사례에서는 등속 조인트에 그리스의 밀봉역할을 하는 고무 부트의 내구성이 떨어져 경화되고 갈라져 이 틈으로 그리스가 누설된 것을 확인하였다. 세 번째 사례에서는 웨더 스트립이 화학적 변화에 따른 균열로 재료 변형이 생겨 웨더 스트립 고무가 찢어졌다. 이러한 현상은 문을 닫을 때 웨더 스트립 고무를 겹쳐지게 해 운행중 외부공기가 유입되어 미세한 소음이 발생되는 것을 확인했다.따라서, 자동차에 적용되는 고무재질의 부품들의 내구성 약화나 손상으로 인한 자동차의 고장사례가 발생하지 않도록 관리하여야 한다.

• 폴리머
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• 제27권5호
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• pp.436-442
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• 2003

에틸렌-프로필렌 디엔 고무 (EPDM)와 같은 열경화성 탄성체는 자동차의 스폰지 웨더스트립 (sponge weatherstrip)에 적용되는 주 재료이다. 그러나 열경화성 탄성체의 특성 때문에 환경적인 문제가 야기된다. 더구나 EPDM 재료의 weatherstrip 제조 시 배합, 가류와 같은 여러 생산 공정을 거쳐야 함으로 생산 단계별 품질산포가 크고 제품의 형상 유지가 어려워 품질의 안정성이 떨어진다. 따라서 재활용과 획기적인 제조기술 그리고 수발포를 할 수 있는 새로운 열가소성 가황체 (TPV)재료 개발로 종래의 EPDM 웨드스트립 제조 문제들을 개선이 필요하게 되었다. 본 연구에서는 TPV 수발포 공정에서의 발포체의 밀도와 구조적인 면을 물의 양과 발포 온도 등의 가공 조건들의 영향을 수행하여 TPV가 수발포로서 균일한 발포체를 얻을 수 있다는 것을 알 수 있었다. 연구결과 EPDM 웨더스트립의 많은 재활용이 곤란한 문제점 등을 해결할 수 있고, 이 새로운 발포 기술은 고무산업에 돌파구를 만들어 나갈 것으로 기대된다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제21권5호
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• pp.82-86
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• 2013

The automotive weather strip has the functions isolating of dust, water, noise and vibration from outside. The core of weather strip is made of steel with stiffness. By using the wire formed as the core of weather strip, weight can be reduced as much as 35% by comparing with existing steel core. For this reason, forming wire is necessary to keep the zigzag shape as it is. The deformation which is occurred during forming process can be predicted and it can be used in case of manufacturing dies through CAE. In this paper, rolling process conditions are deduced and the springback amount is predicted after rolling process by using the simulation. The springback amount of product is measured by using optical microscope, and measurement result is compared with the simulation result of springback as the same condition. The suitable gap between dies to compensate springback after rolling process is predicted through simulation and it is used for manufacturing dies.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.121-126
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• 2010

The automotive weather strip has functions of isolating of water, dust, noise and vibration from outside. To achieve good sealing performance, weather strip should be designed to have the high contact force and wide contact area. However, these design causes excessive permanent deformation of weather strip. The causes of permanent deformation is generally explained to be the chemical material detrioration and physical variation and cyclic loading, etc. This paper introduces a numerical method to predict the permanent deformation using the time dependent viscoelastic model which is represented by Prony series in ABAQUS. Uniaxial tension and creep tests were conducted to obtain the material data. And the lab. test for the permanent deformation was accelerated during shorter time, 300 hours. The permanent deformation of weather strip was successfully predicted under the different loading conditions and different section shapes using the suggested numerical process.

• Design & Manufacturing
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• 제2권1호
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• pp.51-56
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• 2008

Recently, the demand of high-productivity injection mold increases since the consumption of packaging grows in the world. Stack mold is composed of more than two molds and it has very high productivity and economic efficiency. In this study, stack mold was developed to improve productivity of vehicle fixed weather strip with TPV materials and to investigate the characteristic of injection molding using CAE.