• 한국재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국재료학회 2009년도 추계학술발표대회
• /
• pp.47.1-47.1
• /
• 2009

최근 환경과 에너지에 대한 관심이 증대됨에 따라 차체의 경량화를 위한 고합금계 알루미늄 합금의 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 5000계 알루미늄 합금은 비중이 낮을 뿐만 아니라 Mg의 첨가에 의해 높은 강도 및 성형성을 얻을 수 있기 때문에 자동차용 판재로 많은 주목을 받고 있다. 현재 사용되는 대부분의 알루미늄 합금판재는 DC주조법과 추가적인 압연공정으로 제조되기 때문에 경제성 문제와 낮은 냉각속도로 인한 금속학적인 문제를 갖는다. 그러나 DC주조법과는 달리 쌍롤 박판주조법은 용탕으로부터 직접 판재를 제조하기 때문에 경제적이며 효율적인 주조공정이다. 또한 냉각속도가 빠르기 때문에 비교적 주조편석이 적고 전반적인 미세조직이 균일하여 고합금계 알루미늄 합금 판재제조에 매우 유용하게 응용될 수 있다. 본 연구에서는 쌍롤 박판주조법으로 고합금계 알루미늄 합금 판재를제조하고, 제조된 합금의 열간압연 및 열처리 조건에 따른 기계적 특성을 비교 및 평가하였다. 또한 미세조직 및 집합조직을 분석함으로써 고합금계 알루미늄 합금 판재의 실용화 가능성을 평가하였다.

• 품질경영학회지
• /
• 제36권4호
• /
• pp.29-36
• /
• 2008

최근 자동차 경량화를 위한 부단한 노력이 진행되고 있다. 이 목적에서, HSS (high strength steel)는 전통적인 연강 (mild steel)의 대안으로 널리 사용되고 있다. 본 연구의 목적은 판금의 형단조에 있어서의 공구와 공정설계를 위하여 HSS의 스프링백(springback)을 정확히 예측하기 위한 성공적인 방법론을 추구하고자 함이다. 연구를 위하여 먼저 스프링백의 개념과 그의 측정치들을 설명했으며 U-draw bending 시험을 수행하였다. 시험 결과 및 선정된 파라메터들 중심의 수행평가기준에 근거하여, 주어진 파라메터 조합들을 중심으로 유한요소 해석을 수행하였다. 직교배열을 통하여 스프링백에 대한 인자 효과들을 포괄적으로 분석하였으며 최적 인자 조합들을 도출하였다. 이 과정에서 직교배열상의 한 조합 전체의 데이터가 가용하지 않는 문제가 수반되었으며, 반복적으로 signal-to-noise 비(ratio)를 개선해가는 기법을 적용하여 해결하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
• /
• 한국철도학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.453-458
• /
• 2005

Weight minimization of double-deck train carbody is imperative to reduce cost and extend life-time of train. It is required to decide 36 thickness of aluminum extruded panels. However, the design variables are two many to tract. moreover, one execution of structural analysis of double-deck carbody is time-consuming. Therefore, we adopt approximation technique to save computational cost of optimization process. Response surface model is used to apporximate static response of double-deck carbody. To obtain plausible response surface model, orthogonal array is empolyed as design of experiment(DOE). Design improvement by approximate model-based optimization is described. Accuracy and efficiency of optimization by using response surface model are discussed.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제23권9호
• /
• pp.149-155
• /
• 2006

This paper is concerned with the weight reduction of front side member of a vehicle considering the application of high strength steel sheet. The influence of steel sheet grade and thickness on the energy absorption, impact load and deformed shape of front side member is investigated by using reverse engineering and FE-analysis. The reverse engineering is applied to obtain 3D model of front side member from B.I.W for the FE simulation. FE analysis is carried out with commercial crash analysis SW PAM-CRASH. The crashworthiness of front side member is considerably improved with steel sheet strength and thickness increase. From the result of this study the weight reduction in automotive parts for the improvement of the fuel efficiency can be easily achieved with replacing high strength steel without deterioration of crashworthiness.

• 한국철도학회:학술대회논문집
• /
• 한국철도학회 2005년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.1071-1082
• /
• 2005

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

• 한국철도학회:학술대회논문집
• /
• 한국철도학회 2003년도 추계학술대회 논문집(III)
• /
• pp.446-454
• /
• 2003

This paper derived a theoretical method to estimate structural characteristics of carbody members when material substitution designs were performed, and verified the theoretical method with finite element analyses. For important factors in rolling stock design, such as bending stiffness, natural frequency, bending strength and buckling strength, some performance indices to estimate structural behaviors were developed in order to derive an equivalent design in spite of material substitutions. The developed method was used to reduce the weights of carbody components, as example problems, by substituting the aluminium alloy for the structural steel. The analysis results of the examples show that the proposed technique gives a reasonable initial guess in the case of a material substitution design.

• 한국철도학회:학술대회논문집
• /
• 한국철도학회 2006년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.18-30
• /
• 2006

In this paper is studied a theoretical approach 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.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 2005년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.49-54
• /
• 2005

This paper describes the result of structure analysis and load test of body structure. The purpose of the analysis and test is to evaluate an safety which body structure shall be considered fully sufficient rigidity so as to satisfy proper system function under maximum load and operating condition. Material of body structure applied an aluminum alloy. Body structure consist of side frame, under frame, roof frame, end frame. Both FEM analysis and load test are based on 'Performance Test Standard for Electrical Multiple Unit, noticed by Ministry of Construction & Transportation, in 2000' and reference code is JIS E 7105. The test results have been very safety and stable fer design load conditions.

• 한국철도학회논문집
• /
• 제13권2호
• /
• pp.131-138
• /
• 2010

최근에 철도의 고속화에 따라 차량의 경량화가 요구되기 때문에 알루미늄을 적용한 차량이 증가하고 있다. 알루미늄 차량의 차체는 대부분이 가스용접을 사용하였으나, 이 용접방법은 접합부의 기계적 성질이 모재에 비해 상당히 저하되는 경향이 있다. Hitachi, Bombardier 등의 철도 선진 제작사를 중심으로 가스용접에 비해 접합부의 기계적 성질이 우수한 마찰교반용접을 알루미늄 차체의 용접에 적용하고 있다. 본 논문에서는 철도차량에 사용되고 있는 A6005의 알루미늄 합금 압출재에 대하여 기존의 가스 용접방법인 GMAW와 새로운 용접방법인 마찰교반용접(FSW)을 적용한 경우에 접합부의 기계적 성질을 비교 분석하여 FSW가 GMAW에 비해 기계적 성질이 우수하다는 것을 확인하였다. 또한, FSW를 적용한 경우에 대해 용접 변수가 접합부의 기계적 성질에 미치는 영향을 민감도 분석을 통해 확인한 결과, 공구의 이송속도가 가장 큰 영향을 주는 용접 변수임을 알 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제18권6호
• /
• pp.78-84
• /
• 2017

최근 자동차 업계는 연비향상 및 안전성 강화를 위해 경량 신소재를 적용하여 부품의 경량화를 추구하고 있다. 이를 위해 차체 부품 소재로서 고장력강판의 적용 비중이 50%를 넘고 있는 실정이다. 이에, 본 논문에서는 범퍼빔 부품의 소재로 고장력강판 적용을 위한 기초 연구로서 소재 및 두께 변경에 따른 범퍼빔의 구조강성과 에너지 흡수능력을 해석적 방법으로 비교 평가하였다. 우선 고장력강판을 범퍼빔에 적용하기 위해 기존의 범퍼빔 단면형상과는 다른 타입의 범퍼빔 단면형상을 설계하였으며, 굽힘해석을 통해 설계된 범퍼빔이 충분한 구조성능, 즉, 구조강성과 굽힘하중력을 가지고 있는지 조사하였다. 중앙접합부의 형상에 따라 굽힘에 대한 구조성능은 현저한 차이가 관찰되지는 않았으며, 25ton, 7.5ton/mm내외의 충분한 굽힘저항력과 강성을 가지고 있는 것으로 조사된다. 또한, 충돌해석을 통해 소재 및 두께를 변경하였을 경우의 효과를 비교평가하였다. 해석결과 고장력강판을 범퍼빔에 적용하기 위해서는 두께를 줄임으로써 기존소재에 버금가는 에너지흡수성능을 구현할 수 있으며, 동시에 뚜렷한 경량화를 이룰 수 있을 것으로 판단된다. 본 기초연구를 토대로 고장력강판 범퍼빔의 구조성능 개선을 위한 향후 연구방향에 대해 제시하였다.