• Title/Summary/Keyword: 자동차 구조해석

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A Study on the Vibration Characteristics of the Eccentrically Stiffened Plate Attached an Orthogonal Stiffener at Arbitrary Angle (직교 보강재가 임의의 각도로 부착된 편면 보강평판의 진동 특성에 관한 연구)

  • 정병환;김찬묵
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1995.10a
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    • pp.172-178
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    • 1995
  • 보강평판은 평판에 각종 보강재를 용접등의 방법에 의해서 종방향, 횡방향, 경사 또는 임의의 방향으로 부착시켜 굽힘 및 비틀림 강성을 향상시킨 구조요소이다. 이러한 구조요소는 구조적 필요성이나 경량화 설계에 따라 선박의 deck, 철도 차량, 항공기 및 자동차 등의 각종 구조물에서 부하능력 및 경제성을 증대시키기 위하여 널리 사용되고 있고, 또한 자동차용 오일팬, 가전기기의 케이싱과 모터의 케이싱등에도 사용되고 있다. 최근 현장에서는 이러한 구조물의 진동 감소 및 방진 문제가 큰 관심사가 되고 있다. 본 논문은 정사각형 알루미늄 평판에 +자 형태의 Box Beam 보강재를 편면 보강하고 4변 자유단의 경계 조건을 설정하였다. 보강재는 유한요소 정식화 과정을 통하여 평판 요소에 등가시키고, 2차원의 평판 구조로 보강 평판을 모델링하고 구조해석 프로그램인 ANSYS를 이용하여 해석하였다. 실험은 Impact Test에 의해서 주파수 응답 함수(FRF)를 각 시편에 대해서 구하고 이를 해석의 고유진동수와 비교하였다. 그리고 보강재가 임의의 각도로 평판에 부착되었을 때 고유진동수의 변화와 진동 모드(mode shape)를 분석하였다.

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Integrated System Development of Automobile Seat Frame Using Parameter Technique (매개변수를 이용한 자동차 좌석 프레임의 통합시스템 개발)

  • 임오강;이진식;김윤근;김창식
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.14 no.1
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    • pp.57-64
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    • 2001
  • 일반적으로 기계부품의 설계는 부품의 설계, 해석, 그리고 시제품에 대한 성능변화를 통해서 수행된다. 이와 같은 방식의 설계는 여러 번의 시행착오에 따른 개발경비와 개발기간이 많이 소요되고 각 단계를 수행시킬 전문인력도 필요하므로 현재 산업현장에서 요구되는 신속하고 저렴한 제품개발에 적합하지 않다. 이를 해결할 수 있는 한 가지 방법으로 각 개발과정을 하나의 시스템에서 제어할 수 있는 통합시스템을 개발하는 것이다. 이런 통합시스템은 특정 제품에 대한 전용시스템이 될 가능성이 크지만 통합시스템을 구축하는 기법은 일반적인 제품들에 대해서도 적용이 가능하다. 본 논문에서는 자동차의 부품 중에서 좌석의 프레임 설계를 수행하는 통합시스템을 구축한다. 자동차 좌석은 법규에 규정되어 있는 강도와 강성을 만족해야 하므로 본 통합시스템에서는 정적조건 강도시험인 헤드레스트 테스트를 통해서 좌석을 설계한다. 그리고 통합시스템은 UNIX환경에서 C언어를 이용해 좌석 모델의 생성과 정적 성능평가를 수행할 상용프로그램들을 제어하며, 그래픽 환경은 Motif로 구현한다.

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Research trends on the automobile crush (자동차 충돌특성 연구동향)

  • 김천욱;한병기;원종진;임채홍
    • Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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    • v.18 no.4
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    • pp.1-17
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    • 1996
  • 자동차의 안전에 대한 연구는 객실의 변형제한과 승객의 감속도 축소를 위한 여러가지 구조부재의 에너지 흡수능력 및 흡수 메카니즘을 연구하는데 초점이 맞추어져 왔다. 그 이유는 충돌사고시에 인명을 보호하기 위해서는 차제변형에 의한 물리적 접촉의 회피 뿐 아니라 충돌에너지를 적절히 흡수조절하여 충돌력을 감소시키도록 구조부재를 설계함으로써 충돌안전성이 확보되기 때문이다. 충돌에너지 흡수 특성은 구조부재의 단면 형상과 재질에 따라 달라지며 압괴모드도 구분되어진다. 즉, 복합재료의 압축붕괴특성은 금속이나 플라스틱 재질과는 다르다. 일반적으로 복합재는 재질의 파손으로 에너지가 흡수되지만 금속재는 소성변형으로 에너지를 흡수한다. 이때의 붕괴양상은 작용하중에 따라 축방향 붕괴, 굽힘붕괴, 측면붕괴의 경우는 정규압괴모드(compact mode) 및 불규칙압괴모드(noncompact mode)로 나뉘고, 원통쉘의 경우는 축대칭모드 및 다이아몬드형 모드 등으로 나뉠수 있다. 원형 및 사각 튜브는 광범위한 형상비와 후폭비를 가지도록 제작할 수 있으며 산업전반에 걸쳐 널리 쓰이므로 충돌특성 연구의 대상으로 많은 연구들이 진행되어 왔다. 또한, 충돌특성의 해석을 위한 이론적 모델이 제시되었으며 계속적인 보완이 이루어져 오고 있다.

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Evaluation of Static/Dynamic Structural Strength for Automotive Round Recliner (자동차용 라운드 리클라이너 정적/동적 구조 강도 평가)

  • Lee Dongjae;Park Changsoo;Lee Kyoungteak;Kim Sangbum;Kim Heonyoung
    • Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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    • v.13 no.1
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    • pp.140-146
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    • 2005
  • This study presents the development of a round recliner using the finite element method. That reduces the number of test repeating times and gives an information about stiffness. A simulation model of round recliner mounting seat module and tooth strength simulation are established using a PAM-CRASH and ABAQUS. With the optimization of gear profile, structural strength design of round recliner was achieved. The round recliner seat module simulation, structure strength simulation and a crash safety are requested by FMVSS test. Solution of round recliner optimum variable study and design problem are searched for round recliner stress, deformation and application. Also an examination of safety is made.

A Preliminary Study on the Structural Performance of the Bumper-Beams for High-Strength Steel Applications (고장력강판 적용을 위한 자동차 범퍼빔 구조성능의 기초연구)

  • Kang, Jong-Su;Song, Myung-Hwan;Lim, Jae-Yong
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.18 no.6
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    • pp.78-84
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    • 2017
  • Consistent efforts have been made to reduce the weight of automotive parts by using lightweight materials. This has resulted in the replacement of conventional steels in car body structures with high-strength steels, and the current usage rate has reached 50%. This study examines the structural stiffness and energy absorption capability of bumper beams made of high-strength steels. New types of bumper beam cross sections are proposed.The structural stiffness and maximum bending force were computed via finite element analysis as about 25tons and 7.5tons/mm, and there were no significant differences among the proposedcross sections. Dynamic analysis was also carried out to investigate the energy absorption capabilities of the bumper beams, and the effects of materials and thickness reduction were analyzed. High-strength steel can be used to achieve weight reduction with comparable structural performance to conventional bumper beams.

Finite element analysis on supercomputers (슈퍼컴퓨터를 이용한 유한요소해석)

  • 이재석
    • Computational Structural Engineering
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    • v.1 no.2
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    • pp.26-33
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    • 1988
  • 유한요소해석프로그램들의 적용대상이 최근들어 다(多) 자유도의 비선형문제로 확대됨에 따라 컴퓨터의 계산속도가 특히 중요한 제한조건으로 대두되기 시작하였으며 금속성형해석, 자동차 등의 충돌해석(자유도가 2만-6만), 토질 및 콘크리트 등의 점소성해석과 더불어 항공기, 터빈 등의 열응력해석 및 동적해석 등에 있어서는 막대한 계산시간으로 인하여 해석의 효율성에 대한 문제가 제기되고 있다. 따라서 슈퍼컴퓨터를 포함하여 고속연산기능을 가진 병렬처리컴퓨터를 이용하여 유한요소해석을 수행하여야 할 필요성이 증가하고 있다. 88년 9월중에 한국과학기술원 시스템공학센터에 현존하는 슈퍼컴퓨터중 최상위 성능을 가진 CRAY2S가 설치됨에 따라 국내에도 슈퍼컴퓨터시대가 열리게 되었으며 따라서 본 고에서는 CRAY2S의 시스템개요 및 응용소프트웨어에 대하여 소개하고 슈퍼컴퓨터를 이용한 유한요소해석에 관하여 간략히 기술하고저 한다.

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Analytical Assessment on the Cooling Structure of In-wheel Driving Inverter (인휠 모터 구동용 인버터의 냉각구조에 대한 해석적 평가)

  • Kim, Sung Chul
    • Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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    • v.22 no.2
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    • pp.1-6
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    • 2014
  • In-wheel driving inverter inside engine room sometimes operates in the harsh environment like high temperature of about $105^{\circ}C$. Especially, the size and power density of the inverter has become smaller and more increased. Thus, it is essential to manage the temperature of the inverter with IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) switching devices for performance and endurance, because the temperature can be getting increase. In this paper, we performed the thermal flow analysis of inverter models with wave type and pin fin type cooling channels, and investigated the heat transfer characteristics of the inverter models using cooling water on channels at 8 L/min and $65^{\circ}C$. Also, we compared the thermal performance under various conditions such as coolant flow rate and layered power module structure. Therefore, we determined the feasibility of the initial inverter models and the thermal performance enhancement.

Analytical Study on Inner Flow and Structural Stiffness in Vane Type of Vacuum Pump (베인형 진공펌프의 내부유동과 구조 강성에 관한 해석적 연구)

  • Son, Taekwan
    • Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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    • v.25 no.2
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    • pp.201-206
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    • 2017
  • In the study, the inner flow characteristics were analyzed by modifying the inner design parameter of the vane-type vacuum pump. The effect of pressure generated by the inner flow of pump on the rotor and vane was analyzed. The design parameter was analyzed using the angle variation of tilting and rotation of the vane. MRF was used for the analysis conducted using a virtual condition where the rotor and vane are rotated. The pressure gained from the load of the rotor and vane in the flow analysis is used for the structure analysis. Based on the results, the effect of variable vane design was revealed in structural strength. The effect of centrifugal and friction force generated during pump operation on structural strength was also analyzed.

Automated Modeling and Structure Analysis of Bellows (벨로우즈 자동 모델링과 구조해석)

  • Lee, Seungwoo;Yang, Chulho
    • Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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    • v.22 no.7
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    • pp.152-157
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    • 2014
  • Pro-program function of Pro/E has been utilized to expedite the design process of bellows. Design parameters selected for bellows design are manipulated to obtain the shapes user specified. User-oriented function may automate the bellows design process and this function may enable to reduce the design time remarkably. Generated bellows solid model has been applied to study of design sensitivity and optimum design. Among the selected design parameters, thickness of bellows affects system response most. Control-ring installed bellows may reduce the stress and prove to be an effective element for heavy load. The finite element analysis results combined with 3D model generated by pro-program may provide the feasible design directions to the bellows designer.

Finite Element Stress Analysis of Coil Springs using a Multi-level Substructuring Method I : Spring Super Element (다단계 부분구조법을 이용한 코일스프링의 유한 요소 응력해석 I : 스프링 슈퍼요소)

  • Kim, Jin-Young;Huh, Hoon
    • Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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    • v.8 no.2
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    • pp.138-150
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    • 2000
  • This study is concerned with computerized multi-level substructuring methods and stress analysis of coil springs. The purpose of substructuring methods is to reduce computing time and capacity of computer memory by multiple level reduction of the degrees of freedom in large size problems which are modeled by three dimensional continuum finite elements. In this paper, a super element has been developed for stress analysis of coil springs. The spring super element developed has been examined with tension and torsion simulation of cylindrical bars for demonstrating its validity. The result shows that the super element enhances the computing efficiency while it does not affect the accuracy of the results and it is ready for application to the coil spring analysis.

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