• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2010.11a
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• pp.923-924
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• 2010

• 기계와재료
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• v.23 no.3
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• pp.138-146
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• 2011

자동차 차체 경량화를 위해 알루미늄 스페이스 프레임 구조가 개발되고 있으나, 관재결합이 필요하기 때문에 기존의 저항 점용접이 적용되기 어렵다. 또한, 멤버와 멤버의 연결부에서는 철강재난 고강도 재료의 사용이 요구되므로 이종재료 접합기술이 필요하다. 알루미늄 및 이종재료 접합방법으로는 볼트체결, 클린칭, SPR 접합, 접착재 등이 있으나, SPR 접합은 기계적인 결합방법의 하나로, 일반 리벳공정과는 달리 별도의 홀이 필요없기 때문에 자동화에 용이하며 작업시간도 빠르다. 리벳의 압입 방식으로 판재의 열변형이 거의 없고 친환경적인 공법으로 사용되고 있으며, 소음이 적고, 용접이 불가능한 이종재료의 결합도 가능하다. 무엇보다 자동차 양산용 장비 적용이 용이하기 때문에 기존의 저항 점용접을 대체하기 편리하다. 따라서, 본 글에서는 알루미늄 차체 부품 접합을 위한 SPR 접합공법에 대한 국내외 기술개발 동향을 분석하고, 한국기계연구원에서의 최근 기술개발 내용을 소개하고자 한다.

• Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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• v.15 no.4
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• pp.17-26
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• 2007

In this paper, a theoretical approach is studied to predict structural performances and weight reduction rates of a car-body with shell type sections in case that its materials have to be substituted. For the material substitution design of a car-body, bending, axial and twisting deformations are considered under constant stiffness and strength conditions, which utilize some new indices derived from a structural performance point of view. The developed indices to measure the weight reduction by the material substitution give good guidelines on conceptual design of car-bodies.

• Journal of the KSME
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• v.28 no.1
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• pp.23-27
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• 1988

4WD차의 특성은 출력이 뛰어남은 물론, 고속안정성을 추구하고 있으며, 견고한 차체로 이루어져 하물적재능력도 뛰어난 이른바 전천후 자동차라고 말할 수 있다. 4WD의 두드러진 특성은 전 시중 지프의 활약에서 나타났듯이 황무지, 사막 및 비포장도로에서의 주행능력이 우수한 것은 말할 것도 없으며 트럭 등에 이용되면서부터는 하물적재에 따른 주행능력의 감소도 극복하게 되 었다. 더욱이 오늘날에는 자동차에 대한 욕구가 다양해짐에 따라 각국에서는 고출력을 선호 하는 시대적 요구에 부응하여 미끄러운 노면에서의 안정주행 및 포장도로상에서의 고속안정성을 겸비한 4WD 차종의 개발을 서두르고 있다. 4WD 차는 기존 자동차의 능력을 확대시켜 노면의 조건에 구애받지 않고 자유롭게 주행할 수 있는 전천후 자동차로 개발되기는 하였지만 이에 따 르는 소음, 연비, 에너지 손실 등의 문제가 완전히 해결된 것은 아니다. 또한 악조건 상에서 운 행하는 만큼 차체의 경량화, 기관의 소형화 및 균형유지 등의 제반 사항을 해결하기 위해서도 노 력을 기울이지 않으면 안된다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.628-631
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• 2010

환경문제에 대한 관심으로 자동차에 대한 경량화가 요구되는 동시에 안전규제가 강화 되고 있어, 높은 인장강도를 가지는 고강도 강의 차체 적용 비율이 점차 증가하고 있다. 또한, 자동차 1대를 조립하기 위한 저항 점용접 횟수를 줄이고, 용접부에 충격안정성을 확보하기 위한 관심이 고조되고 있다. 따라서, 국내 자동차 산업에서 용접부의 신뢰성을 보장하기 다양한 비파괴 검사를 적용하고 있으며, 생산 공정에 적용하고 있다. 그중에서 용접 전극 사이에서 동저항(Dynamic resistance, 용접 공정중모재의 저항값의 변화)을 계측하여 용접성을 평가하는 방법이 제시되고, 차체 조립공정 중에 적용하려는 시도가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 자동차 차체용 냉간 압연강판(590MPa dual-phase steel)을 인버터 DC 저항 점 용접하여, 용접전극 사이에서 동저항을 측정 하였다. 용접성은 인장전단 강도로 평가하였고, 용접 공정 변수는 용접 전류, 용접 시간, 가압력을 선정하였다. 동저항 그래프의 ${\alpha}$-peak와 ${\beta}$-peak값을 인장전단 강도에 따라 회귀 분석하여, 동저항에 따른 인장전단 강도를 예측하였다. 추가적으로, 용접부의 외관 형상 중에 압흔 깊이와 압흔자국 지름에 대한 회귀분석을 실시하였으며, 용접부 형상에 대한 신뢰성을 부여하였다.

• Journal of the KSME
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• v.22 no.1
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• pp.53-61
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• 1982

최근년의 철도차량의 동향을 살펴보면, 고속경량화와 더불어 차체강도 및 진동특성 등이 중요 시됨에 따라 안전운행을 위하여 제작된 차량의 실제강도가 설계치의 허용범위내에 있어야 하 므로, 우리나라에서도 차량안전성차량을 위하여 전기제한 스트레인 게이지를 이용한 능력해석을 개발하여 성능평가에 도입할 수 있게 되었다. 본 연구에서는 선진외국과 같은 방식의 스트레인 게이지 법을 사용하여 전동객차의 차체 및 대동수 측정에는 가속도계와 스트레인 게이지를 transducer 로 사용하여 진동특성을 기록 및 분석하고, 안정성을 평가하였다.

• Journal of the Korean Society for Railway
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• v.15 no.2
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• pp.97-103
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• 2012

Composite honeycomb sandwich plate is light and strong. It is easy to produce. It began to be applied to the bodyshell of rolling stock. Generally, weight saving amounts to 27%. However, the material cost of it is much higher than that of aluminum extrusion profile, which prevents popular use of it for bodyshell. In this paper, manufacturing processes of two light materials were compared to investigate cost impact. After cost breakdown was defined, economics of two materials was analyzed using the previous cost data. Easy production of composite bodyshell could compensate for higher material cost. Mass production of composite bodyshell can make the equipment cost lower for the composite bodyshell so that it may have strong competitiveness to the aluminum bodyshell. Operational energy saving due to weight reduction was also presented referring to the actual statistical data in a metro line.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2006.11a
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• pp.562-566
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• 2006

Lightweight body can cause a low stiffness due to the decrease of panel thickness and reinforcing member. The other way, high stiffness body demands an increase of mass. Front pillar section area is decreased due to driver's visual field. Global vehicle stiffness is affected by stiffness distribution ratio between upper part and lower part at side body structure. This paper will describe a process used to evaluate the stiffness distribution ratio based on research of strain energy analysis of the tip rotation method. In addition, optimum design schemes are presented for high stiffness and lightweight body structure considering the investigated stiffness distribution ratio. In this way the designer will be aided by a defined design guide and a set of supporting tool to help him work towards a good design

• Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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• v.10 no.1
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• pp.216-233
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• 2002

Due to the environmental problems of fuel consumption and vehicle emission, etc., automotive makers are trying to reduce the weight of vehicles. The most effective way to reduce a vehicle weight is to use lighter materials, such as aluminum and plastics. Aluminum Intensive Vehicle(AIV) has many advantages in the aspects of weight reduction, body stiffness and model change. So, most of automotive manufacturers are attempting to develop AIV using Aluminum Space Frame(ASF). The weight of AIV can be generally reduced to about 30% than that of conventional steel vehicle without the loss of impact energy absorbing capability. And the body stiffness of AIV is higher than that of conventional steel monocoque body. In this study, Aluminum Intensive Vehicle is developed and analyzed on the basis of steel monocoque body. The energy absorbing characteristics of aluminum extrusion components are investigated from the test and simulation results. The crush and crash characteristics of AIV based on the FMVSS 208 regulations are evaluated in comparison with steel monocoque. Using these results, the design concepts of the effective energy absorbing members and the design guide line to improve crashworthiness for AIV are suggested.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2000.11a
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• pp.363-369
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• 2000

Due to environmental problem for reduction in fuel consumption, vehicle emission and etc., many automotive makers are trying to reduce the weight of the vehicle. The most effective way to reduce the weight of vehicle is to use lighter materials, aluminum, plastics. Aluminum Space Frame has many advantages in weight reduction, body stiffness, ease of model change and so on. So, most of automotive manufacturers are attempting to develope Aluminum Space Frame body. For these reasons, we have developed Aluminum Intensive Vehicle based on steel monocoque body with Hyundai Motor Company. We achieved about 30% weight reduction, the stiffness of our model was higher than that of conventional steel monocoque body. In this paper, with optimization using FEM analysis, we could get more weight reduction and body stiffness increase. In the long run, we analyzed by means of simulation using PAM-CRASH to evaluate crush and crash characteristic of Aluminum Intensive Vehicle in comparison to steel monocoque automotive.