• 오토저널
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• 제12권5호
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• pp.97-106
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• 1990

A method of weight evaluation of the load-bearing structural elements of cars is presented and the weight ratio of the analysis model is investigated. Replacing the materials of floor elements of the car into the high-strength steel, a considerable weight-reduction of the model has been obtained. The 1500cc model is selected for the present study and the stick model analysis is employed for the structural analysis. The torsional stiffness of the weight-reduced model is also evaluated and it is shown it has a reasonable rigidity. The ratio of the weight of the load-bearing structural elements to the unladen vehicle weight of cars is about 0.12for the 1500cc model and the weight-reduction of this study can be obtained around 17% of the weight of the load-bearing structural elements.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제5권6호
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• pp.64-76
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• 1997

This paper deals with development of brackets by using aluminum alloy sheets which is indispensable for weight reduction of autobody. The press formability of aluminum alloy sheet is estimated by means of tensile test, V bending test, sample manufacturing test and photograph of microstructure. The results show that the elongation, strength, work hardening exponent, plastic anisotropy coefficient of Al 6***series are better than those of Al 5***series, but for general press formability, Al 5***series are better than Al 6***series due to lower yield strength. Since most of mechanical properties of aluminum sheet are generally inferior to those of cold-rolled steel sheet, shape fixability and press formability of aluminum sheet are very poor. For making components of autobody by use of die for steel sheet application, it is essential that die should be nodified for least bending and stretching. With the modified die for aluminum, it could be possible to make brackets, the component of autobody. Microstructure of Al 5***series has fine grain and small the 2nd phase and that of Al 6***series has relatively coarse grain. Therefore, it seems that fine grain and small the 2nd phase of Al 5***series is one of the factor of lower yield strength, resistance to stamping work, formation of Luder's line.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2009년도 춘계학술발표대회
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• pp.41.2-41.2
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• 2009

최근 자동차 시장에서는 레이저 열처리에 대한 관심이 집중되고 있다. 이는 현재까지 사용되어 왔던 점용접에 비해 이음부 형상에 제한이 적고 자유도가 높으며 짧은 시간내에 용접을 마쳐 열변형의 문제가 적기 때문이다. 이러한 이점 때문에 자동차 시장의 기술개발 동향이 차체 부품의 경량화와 원가절감을 위한 신기술 개발로 레이저 가공 기술을 접목시키고 있으며 이러한 신공정 개발은 지속적으로 확대되어 가고 있는 추세이다. 본 실험에서는 차체 접합을 위하여 신기술로 대두 되고 있는 레이저 용접법으로 박판을 접합하였다. 실험 조건은 동일한 재료 두 판을 합쳐 전력량을 변화시켰으며, 전력량의 한 조건을 잡아 용접 속도에 변화를 주었다. 용접 샘플의 물성을 평가하기 위하여 제품 내부의 구조를 비파괴 시험법을 통하여 분석하여 내부적 결함 및 내부 구조를 관찰하고, 열영향부 및 용접부 내부의 조직을 관찰하여 신기술에 대해 재료적 물성을 평가하고자 한다. 평가방법은 산업용 단층 촬영기(CT X-RAY)를 이용하여 재료를 파괴하지 않고 용접상태에 따른 내부구조를 분석하였으며, 용접부, 열영향부 그리고 모재 부분에 대해 경도를 측정하여 용접조건에 따른 경도양상을 관찰하였다. 또한 부위별로 조직을 관찰하여 재료 내부의 상을 관찰하였다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제17권10호
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• pp.901-906
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• 2007

Lightweight body due to the decrease of panel thickness and reinforcing member might cause low stiffness. On the other hand, high stiffness body requires an increase of mass. Front pillar section area has been decreased for increasing the driver's visual field. Global vehicle stiffness is affected by stiffness distribution ratio between upper part and lower part at a side body structure. This paper describes a process used to evaluate the stiffness distribution ratio based on strain energy. In addition, optimum design schemes are presented for high stiffness and lightweight body structure considering the investigated stiffness distribution ratio.

• 기계저널
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• 제33권10호
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• pp.884-891
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• 1993

최근 승용차의 설계는 일반적으로 고속화, 경량화 추세에 있다. 이에 따라 심각하게 대두되고 있는 것이 진동문제로서, 그중에서도 조향계(steering system)의 진동은 보다 쾌적한 승차감 내지 조정성능을 저해하고 운전자에게 불쾌감을 초래하는 진동으로서 이에 대한 개선책이 요구되어 왔다. 따라서 이러한 조향계의 진동인 쉬미(shimmy)현상을 저감시키기 위해서는 다음과 같은 방법등이 있다. 1) 가진원이 되는 타이어의 불균형 질량을 줄이거나 타이어의 정밀도를 증가시키는 방법. 2) 진동전달 경고상의 감쇠특성과 조향계의 강성을 변화시켜 전달률을 줄이는 방법. 3) 차체의 동특성 변화를 통하여 고유진동수를 변화시켜 공진영역을 옮기는 방법. 이 글에서는 쉬미에 큰 영향을 줄 것으로 생각되어지는 여러 중요한 인자들을 단계적으로 포함 시켜가면서 이론해석 결과와 실험결과를 비교 . 검토 . 보완해갈 것이며, 그 결과 이론적으로 쉬미현상을 예측할 수 있는 방안을 제시하고자 한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권10호
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• pp.963-970
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• 2015

다양한 분야에서 금속 재료의 우수한 기계적 특성을 위해 경량화는 필수적이다. 최근에는 보다 효율적인 차체 경량화와 함께 내충격성 강화를 위하여 금속 부품 대신에 섬유 금속 적층판을 이용하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 경량화를 위해서 자동차 및 항공기에서 복합재료나 샌드위치 구조로 이루어진 섬유 금속 적층판이 유용하다. 하지만, 섬유 금속 적층판 형태에 따른 기계적 특성이 도출되지 않은 실정이다. 본 논문에서는 적층판 두께 조합에 따른 특성 비교를 위하여 두께를 인자로 하고, 섬유 금속 적층판의 완전 요인 배치법으로 실험을 계획한다. 또한 유한요소 해석을 사용하여 알루미늄 판과 섬유 금속 적층판을 탄성과 소성 해석을 한다. 이를 통해 적층판 두께 조합에 따른 섬유 금속 적층판 형태에 따른 기계적 특성을 분석하고, 굽힘 대변형 거동을 예측하는 유한요소 해석모델을 구축한다.

• 한국철도학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.382-388
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• 2010

본 논문은 샌드위치 복합재가 적용된 철도차량 차체 구조물을 위한 표준유한요소모델을 제시하였다. 최근 샌드위치 복합재는 높은 굽힘 강성 및 강도를 가지며 차체의 경량화와 공간 확보를 통해 에너지 효율을 향상시킬 수 있어 국내의 많은 분야에서 널리 사용되고 있다. 그러므로 복합재 철도 차량의 제작 전에 유한요소법 등을 통해 구조안전성을 검증해야 한다. 본 연구에서는 다양한 철도차량의 실제 구조시험과 같은 수직, 압축, 비틀림 하중 및 고유진동수 해석을 통해 철도차량 구조물의 표준유한요소모델을 검증 제시하였다. 그 결과, 샌드위치 패널의 굽힘 강성을 향상시키기 위한 보강 금속 프레임에는 빔 요소보다는 사각 쉘 요소가 적절하였으며, 샌드위치 패널의 허니콤 코어와 적층복합재의 경우 적층 쉘 요소와 비교하여 적층 쉘 요소와 솔리드 요소를 사용하는 것이 적절하다. 또한, 제안된 표준유한요소모델은 유한요소모델의 수정 없이 충돌모델에 적용할 수 있는 장점을 가지고 있다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.20-20
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• 2009

저항 점 용접은 1930년대에 Thomson에 의해 방법이 제안된 이후로 자동차, 전자, 항공기, 철도산업등에서 박판 금속(sheet metal)의 접합에 가장 널리 사용되고 있는 공정이다. 특히 자동차 차체와 같이 대부분 박판으로 구성되는 구조물에서는 저항 점 용접의 사용 범위가 매우 넓기 때문에 자동차 산업에서는 가장 기본적인 근본 기술 중의 하나로 인식되고 있다. 보통 자동차 한대를 생산하는데 소요되는 저항 점 용접 타점은 3000~4000개 정도로 자동차 차체 용접 공정의 대부분을 차지하고 있다. 또한 로봇과 연동된 자동화 공정으로 적용되고 있다. 최근의 자동차 차체를 구성하는 금속 재료가 자동차의 경량화, 친화경 소재의 사용자의 요구로 인해 새로운 강판이 사용된다. 자동차의 연비 향상을 위해서 다른 방법보다 자동차의 무게를 감소시키는 것이 가장 효율적이고, 쉽기 때문에 고장력 강판의 사용이 급속하게 증가하고 있다. 뿐만 아니라 차제의 부식성, 내마모성 향상을 위해 도금 처리된 강판의 사용도 활발하게 이루어지고 있다. 최근에 도장 공정 감소를 위해 도금 처리위에 도료 착색을 용이하게 하는 도료의 일부를 금속 표면에 처리된 강판의 개발도 진행되는 등 금속 소재의 변화가 다양하게 진행되고 있다. 이러한 새로운 강종은 기존의 AC 용접이나 DC 용접으로는 용접성 확보에 어려움을 가지고 있어, 새로운 저항 점 용접 공정의 연구 개발이 필요하다. 본 연구에서는 저항 점 용접 공정의 개선을 위해서 인버터 저항 점 용접기에서 용접 공정 중 전류를 제어하기 위한 효율적인 제어기 개발 방법과 개발된 제어기를 바탕으로 용접 중에 용접부의 품질을 예측하여, 용접 전류 및 가압력을 실시간 제어하여 안정적인 용접부의 품질을 갖질 수 있는 지능형 저항 점 용접기의 적응 제어기를 개발하는데 있다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제12권3호
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• pp.41-47
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• 1994

본 공에서는 3회에 걸쳐 7000계열을 중심으로 하여 알루미늄 합금의 용접특성을 용접방법, 각종 결함과 대책, 시효경화와 응력부식균열 등으로 나누어 기술하였다. 7000계열의 고강도 알루미늄 합금은 수송기기 분야의 최대 기술적 과제인 연비개선과 고속화 실현을 해결할 수 있는 차량 차체의 경량소재로 수요가 증가하고 있다. 또한 거의 완벽한 재활용이 가능하여 환경문제로 인한 물자 재활용의 계속적인 요구를 해결할 수 있어 그 잠재성은 매우 크다. 그러나 현재 국내에서는 7000계열 등 고강도 알루미늄 용접의 기술수준이 선진국에 비해 떨어지기 때문에, 이에 대한 기술개발에 보다 많은 관심을 기울어야 할 것으로 사료된다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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• pp.2666-2671
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• 2011

In this paper, a theoretical approach was studied to make a baseline box type model satisfying the stiffness condition of a cut-out model. First, we compared the sum of the sectional theoretical deflections and the FEM result of the cut-out model under the static load test conditions, and we obtained good correlations from both the results. Second, To obtain the thickness of the baseline model, we used the mean value of geometric moment of intertia of the side wall and roof structure. Also, we compared the theoretical results and the FEM result of a baseline model, and we obtained good correlations. It is considered that the developed theoretical approach can be used for the weight reduction of train carbodies.