자동차의 다양한 부품 중 자동차 시트는 인간과의 직접 접촉 부위로서 승차감을 평가 할 수 있는 가장 기본적인 항목이다. 따라서 자동차 시트는 승차감과 동시에 충분한 강성과 강도를 가져야 할 것이다. 본 연구에서는 자동차 시트에서의 시트 쿠션 프레임과 백 프레임을 3D 모델링하였고, 쿠션 프레임의 비틀림 강도, 수직하중강도 시험, 백 프레임의 강도 시험 3가지 실험에 대해서 시뮬레이션으로 구조해석을 하였다. 해석결과, 쿠션 프레임 비틀림 강도 시험에서는 초기 전변형량의 최대값은 5.8421mm가 나왔고, 영구 전변형량의 최대값은 0.02539mm가 나왔다. 쿠션 프레임 수직하중강도 시험에서는 쿠션 프레임 앞쪽 끝단의 전변형량은 2.1159mm이고, 뒤쪽 끝단은 0.0606mm이다. 하중을 더 증가한 경우는 전변형량의 최대값은 3.1739mm가 나왔다. 3 가지의 백 프레임 강도 시험에서는 최대의 전변형량은 0.18634mm로 나타났다. 본 연구결과는 자동차 시트 쿠션 프레임 및 백프레임의 과도한 변형 및 파괴가 없음으로서 승객의 안전을 보장하는 충분한 강성과 강도를 검증할 수 있었다.
시트 프레임의 연구 개발이 활발하게 진행됨에 따라 본 연구에서는 고장력강판으로 제작된 시트 프레임의 전변형량을 실험과 해석을 통하여 고찰하였다. SPFC 980 t=2mm 고장력강판으로 된 시트 프레임을 반복피로 내구 시험기를 이용하여 전변형량 실험을 한 후, 동일한 조건으로 시뮬레이션하여 전변형량을 해석하였다. 실험과 해석 결과 값을 비교 분석한 후 그 값을 토대로 SPFC 780 t=2mm와 SPFC 780 t=1.5mm으로 된 시트 프레임 모델들의 구조적 안전성을 유한 요소 해석으로서 조사하였고 본 연구 결과를 통하여 어떤 모델이 상용화하는데 더 적합한지를 알 수 있었다.
본 연구에서는 랜딩기어의 길이에 따른 3가지 형상을 가진 모델링으로서 내구성을 해석하였다. 전반적으로 랜딩 기어의 상부로 갈수록 변형량이 많이 발생하나 등가응력의 경우는 하부 바로 윗부분에서 응력이 많이 작용하는 것을 알 수 있었다. Model 3는 Model 2에 비하여 최대의 등가응력은 4배 이상이 나오고 최대의 전변형량은 24배이상 나타남을 알 수 있었다. Model 3는 하단부에서 항복응력을 넘어서 파손이 발생할 수 있음을 알 수 있었다. 상단부가 하단부 보다 긴 Model 2는 3가지 모델들 중 최대의 등가응력과 전변형량이 가장 적게 나타남을 알 수 있었다. 따라서 구조적인 면에서 Model 2가 착륙시에 가장 내구성이 있고 Model 3가 내구성 면에서는 가장 저하됨을 알 수 있었다. 본 연구의 설계 및 해석 결과는 실제적으로 랜딩기어의 구조적 내구성을 파악하는 데에 효율적으로 적용할 수 있다. 랜딩기어의 구조적 내구성 해석을 적용함으로서, 본 논문이 미적인 설계에 부합된 융합 연구라고 보여진다.
본 연구는 스쿠터 시트에 대해 구조해석과 진동해석을 하였다. 스쿠터는 주변에서 쉽게 접할 수 있고 거리에서 손쉽게 볼 수 있다. 이에 따라 본 연구는 스쿠터의 종류 중 비본A, 줄리오 B, 시티에이스 C, 3가지 종류를 비교하여 사람의 무게와 비슷한 힘을 스쿠터 시트에 가하고 구조해석을 통해 어떤 시트가 가장 변형이 많이 오는 가를 변형량을 서로 비교하고 사람에게 편안함을 줄 수 있는지 주행 중 진동을 흡수하여 탑승자에게 불편함을 주지 않을 지를 알아보았다. 구조해석 결과로서 모델 C가 전변형량이 가장 컸다. 그리고 모델 B가 변형이 많이 되면서 앉기 편하도록 변화되는 것을 알 수 있었다. 이 연구를 통해 어느 시트가 가장 편안하고 내구성이 강할지 확인해 볼 수 있었다. 본 연구결과를 토대로 얻은 스쿠터 시트 모델의 내구성 해석 결과 데이터를 활용함으로서 실생활에서의 기계나 구조물에 융합하여 그 미적 감각을 나타낼 수 있다.
This study is analyzed by stress contour of automotive tire at contact on road surface. Maximum equivalent stress as 61200Pa is shown on the lower mid part in case of tire contacted on road surface. As the air pressure of tire increases, maximum total deformation as 5mm is shown on the side part of tire. It can be shown that the side part of tire is unstabilized. There is no load effect on tire at its upper and lower directions. When the moment applied on the side of tire is increased 1.4 times as its value, the value of maximum principal stress is increased 1.4 times. The stress at the tire is in proportion to the moment applied on the its side. The tire tends to incline toward its side by this moment.
This study investigates structural durability through the analyses of stress, fatigue life and vibration damage at bike carrier basket. As model 2 has less stress and deformation than model 1 on static structural analysis, model 2 becomes more durable than model 1. Among the cases of nonuniform fatigue loads, 'SAE bracket history' with the severest change of load becomes most unstable but 'Sample history' becomes most stable. The amplitude deformations become highest at maximum response frequency of 2400Hz in cases of models 1 and 2. As the values of maximum equivalent stresses become within the allowable material stresses at two holes at the upper parts on models 1 and 2, these models become safe. The structural result of this study can be effectively utilized with the design of bike carrier basket by investigating prevention and durability against fatigue or vibration damage.
The automotive front bumper guard is the most important part of the vehicle for protecting the life of driver when a traffic accident happens. In order to ensure safe driving, this part must possess sufficient strength and durability. This study was carried out with structural and fatigue analyses by designing front bumper guard models. After the lowest value for maximum total deformation and equivalent stress was found through structural analysis and the highest value for fatigue life was found for all three models, it was shown that the type C front bumper guard model was the most suitable for application to a real car. The strength property and durability of the optimum design were determined through this study's results.
This study is to analyze the impact of automotive body with computer simulation. The total deformation, equivalent strain and strain and principal stress are analyzed respectively in case of front, rear and side impacts. The maximum total deformation of side impact is more than 6 times as large as that of rear impact. The maximum equivalent strain or stress of side impact is more than 4 times as large as that of rear impact. These deformation, strain and stress of front impact are a little more than those of rear impact. The maximum principal stress of side impact is more than 4.5 times as large as that of rear impact. This stress of front impact is a little more than that of rear impact.
In this study, three models on the installation of automotive additional front bumper guard were designed and the structural analysis was carried out. The additional front bumper models B and C appears to be safer on stability instead of the basic front bumper model A. Model A with a simple structure is shown to have the safe region overall except in the area where the load is applied directly. Models B and C are shown to have the shortest lives at the regions where the bumpers are connected with each other. By comparing with the least fatigue lives at models A, B and C, Model B has the longest life with the best durability.
Hydraulic excavator in digging at the construction machinery is a widely used mechanical device. Excavator attachments are taken with structural load and fatigue during digging under applied reaction. Fatigue analysis is done at joint pin between bucket and arm of front attachment at excavator under the force of hydraulic cylinder in operation. It is analyzed how load can be supported at the lower driving body applied on the bucket. In this study, the deformation of arm and the fatigue result are examined when reaction force is applied on the attachment of excavator.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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