• 제목/요약/키워드: 충돌변형량

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회전익항공기 외부 보조연료탱크용 복합재 컨테이너 조류충돌 수치모사 연구 (Study on the numerical simulation of bird strike for composite container of external auxiliary fuel tank for rotorcraft)

  • 김현기;김성찬
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권7호
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    • pp.709-713
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    • 2017
  • 일반적으로 항공기용 연료탱크는 평상시에는 연료 보관이 주요 기능이지만, 추락과 같은 긴급한 상황에서는 연료탱크의 건전성은 승무원의 생존 가능 여부와 직결된다. 특히, 항공기의 외부 보조 연료탱크가 조류충돌(bird strike)에 의한 파손으로 누유가 발생하게 되면 승무원의 생존성에 큰 위협이 될 수 있다. 이 때문에 항속거리 확장을 위한 보조연료탱크가 항공기 외부에 설치되는 경우에는 조류충돌에 대한 연료탱크의 건전성 입증이 요구된다. 본 연구에서는 외부 보조연료탱크용 복합재 컨테이너의 조류충돌 상황에 대한 영향성 분석을 위해 충돌해석 전용 소프트웨어를 사용하여 수치해석을 수행하였다. 수치모사를 위해 컨테이너 구조물은 쉘 유한요소를 사용하여 유한요소로 모델링하고 유체와 조류는 입자법을 사용하여 모델링 하였다. 수치해석 결과로 조류충돌에 의한 내부 유체의 거동을 살펴보고 구조물의 최대 변형량과 변형률을 계산하였으며 보조연료탱크 장착용 복합재 컨테이너의 최대응력 수준을 파악하여 외부 보조연료탱크 개발 초기 단계에서 조류충돌 영향성을 반영하기 위한 데이터 확보 가능성을 타진하였다.

헬리콥터 강착장치 비선형 충돌해석 및 실험결과 비교 (Nonlinear Crash Analyses and Comparison with Experimental Data for the Skid Landing Gear of a Helicopter)

  • 이상민;김동현;정세운
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권8호
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    • pp.87-94
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    • 2006
  • 본 연구에서는 헬리콥터 스키드형 강착장치에 대한 비선형 충돌해석을 수행하였으며, 실제 운용중인 헬리콥터(SB427)의 강착장치 시스템이 해석에 고려되었다. 재료의 소성 거동특성과 두께변화를 고려한 3차원 유한요소 모델을 구축하였으며, LS-DYNA(Ver.970)를 활용하여 다양한 충돌 조건에 대한 전산충돌해석을 수행하여 특성을 검토하였다. 지면충돌에 기인한 강착장치의 비선형 천이응답이 설계요구조건에 대해 검토되었다. 다양한 충돌조건에 대해 비선형 충돌해석으로 예측한 최대 구조 변형량을 실험결과와 정량적으로 비교하였으며, 마찰의 영향을 고려하는 것이 해석결과의 정확성에 매우 중요함을 보였다.

자동차 충돌해석에 의한 단순화된 차체 강성 방정식의 유도 (The Derivation of Simplified Vehicle Body Stiffness Equation Using Collision Analysis)

  • 장인식;채덕병
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제8권4호
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    • pp.177-185
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    • 2000
  • The deformation characteristics is one of the major factors to resume the crash configuration in collision accident reconstruction. Crash analysis are carried out using finite element method and body stiffness equations representing force-deformation relationship are derived, Two different crash conditions : 1) frontal barrier impact 2) frontal impact between cars are given for the derivation of the equations. The stiffness coefficient of equation by method 2) is larger than that by method. 1). Crash analysis between two vehicles is accomplished with three crash angles and three velocities for each angle condition. The deformations are measured for six selected points and deformation energies are calculated using the derived equations. Equation by method 2) results in better estimation of deformation energy than that by method 1) for all crush configurations. The estimated energies can be utilized as one of indices to identify the type of the collision accident result.

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항공기 복합재 레이돔에 대한 조류충돌해석 및 시험 (Bird Strike Analysis and Test of Composite Aircraft Radome)

  • 원문섭
    • 한국항공우주학회지
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    • 제47권5호
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    • pp.319-325
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    • 2019
  • 본 논문의 목적은 항공기에 장착되는 복합재 라미네이트 및 샌드위치구조를 가지는 레이돔에 대한 조류충돌해석을 수행하고 해석결과와 시험결과를 비교 및 분석하기 위함이다. 먼저 SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics)법을 통해 물의 특성을 가지는 조류를 모델링하였으며, 조류충돌시험을 통해 조류가 충돌할 때의 속도를 입력하여 조류충돌해석을 수행하였다. 해석결과를 통해 레이돔의 파손 여부를 조사하고 최대 변형량을 시험결과와 비교하였으며 충돌과정에서의 압력변화추이가 기 연구되었던 결과와 일치함을 확인하였고, 이를 통해 수치해석모델의 신뢰성을 확보하였다. 또한 조류모델을 이루는 입자의 밀도가 레이돔의 파손 형상에 영향을 미친다는 사실을 확인하였다.

정면충돌 시험결과와 딥러닝 모델을 이용한 흉부변형량의 예측 (Prediction of Chest Deflection Using Frontal Impact Test Results and Deep Learning Model)

  • 이권희;임재문
    • 자동차안전학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.55-62
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    • 2023
  • In this study, a chest deflection is predicted by introducing a deep learning technique with the results of the frontal impact of the USNCAP conducted for 110 car models from MY2018 to MY2020. The 120 data are divided into training data and test data, and the training data is divided into training data and validation data to determine the hyperparameters. In this process, the deceleration data of each vehicle is averaged in units of 10 ms from crash pulses measured up to 100 ms. The performance of the deep learning model is measured by the indices of the mean squared error and the mean absolute error on the test data. A DNN (Deep Neural Network) model can give different predictions for the same hyperparameter values at every run. Considering this, the mean and standard deviation of the MSE (Mean Squared Error) and the MAE (Mean Absolute Error) are calculated. In addition, the deep learning model performance according to the inclusion of CVW (Curb Vehicle Weight) is also reviewed.

200kJ 대용량 에너지 흡수용 변형튜브 설계에 관한 연구 (Study on the Design of Deformation Tube for 200kJ Large Energy Absorption)

  • 김진모;이종길;김기남
    • 한국철도학회논문집
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    • 제19권2호
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    • pp.109-116
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    • 2016
  • 고속철도 차량의 시장 점유율은 전 세계적으로 확대되고 있다. 고성능 충격 에너지 흡수 요소는 철도차량의 안전 기준을 충족하는 것이 필수 요소이다. 변형 튜브 조립체는 철도 차량에 대한 전형적인 에너지 흡수 요소이다. 그것은 변형 튜브와 압입 펀치로 구성되어 있으며 튜브 조립체의 성능은 튜브의 소성 영역에서 흡수 에너지 특성에 의존한다. 본 논문의 변형 튜브에서 흡수하는 소성변형 에너지는 200kJ의 철도차량 충돌 에너지를 흡수하도록 설계되어 있다. 슬래브 법과 유한 요소해석을 사용하여 초기 단계에서 펀치의 반력은 예측되며 설계된 튜브 조립체의 성능은 실험으로 확인되었다.

차종별 차량 옆문의 충돌 해석에 관한 융합 연구 (A Convergence Study on Impact Analysis of Automotive Side Door by the Class of Vehicle)

  • 오범석;조재웅
    • 한국융합학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.173-177
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    • 2020
  • 본 연구에서는 현재 전복 사고가 자주 발생하는 Model A와 Model B의 중형 세단 차량들의 사이드 도어들을 구조 해석으로 서로 비교한다. 구조해석 결과, 두 모델 모두 전복 사고나 충격 시 하중이 작용되는 부분에서 최대 변형이 일어났고 2개의 모델 중 Model A가 Model B와 비교하면 충격력을 더 견딜 수 있다. 또한 도어의 모서리 부분에서 최대 응력이 일어났고 Model B가 Model A보다 2.5 배 더 응력이 커진다. 충돌 사고가 일어날 시, 2개의 모델 중 그 최대 응력이 작은 Model A가 Model B와 비교하면 더 큰 충격력을 견딜 수 있다. Model B가 Model A보다 더 큰 변형량을 갖는 것으로 보아 측면 충돌 사고에서는 Model A보다 위험할 것으로 사료된다. 차종별 차량 옆문의 충돌해석을 적용함으로서 본 논문에서의 연구 결과는 미적인 설계를 적용할 수 있는 융합 연구자료로서 유리하다고 여겨진다.

도시철도 충돌사고 시뮬레이션 및 충돌안전도 개선방안 연구 (Study on Computational Simulation of a Metro Collision Accident and Improvement of Passive Safety)

  • 정현승;손승완;권태수;김진성
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권9호
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    • pp.885-892
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    • 2015
  • 본 연구에서는 서울메트로 2 호선 상왕십리역에서 발생한 전동열차 충돌사고에 대하여 사고재현 시뮬레이션을 수행하고 사고 발생 시 피해를 최소화할 수 있는 개선방안을 제시한다. 사고재현을 위해 상용 충돌해석 소프트웨어인 LS-DYNA를 사용하여 1 차원 및 3 차원 시뮬레이션을 수행하였다. 1 차원 시뮬레이션을 통해 각 차량 연결기의 하중, 변위, 충격흡수 에너지 및 차량의 가속도를 분석하여 사고 시 충돌안전도를 평가하였으며, 3 차원 시뮬레이션을 통해 차량의 변형 및 타고오름 현상을 분석하였다. 또한 사고 전동차의 충돌안전도 향상을 위한 개선방안들을 제시하고, 그 중 선두차량에 고용량 완충장치를 적용하는 방안에 대하여 1 차원 시뮬레이션을 통해 충돌안전도의 개선 여부를 확인하였다.

선운동량 보존의 법칙을 활용한 감충지주의 충돌거동 (Impact Performance of Crashworthy Post Utilizing Conservation of Linear Momentum)

  • 고만기;김기동;노민형;윤덕근
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권12호
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    • pp.8966-8976
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    • 2015
  • 도로변에 노출된 지주는 충돌 시 탑승자 안전에 치명적인 위험물이다. 노출된 지주에 충돌하는 차량의 탑승자 안전을 도모하기 위하여 차량과 지주가 소성충돌로 일체화 되는동안 충돌차량의 선형운동량이 지주로 전달되어 충돌에너지의 일부가 1차적으로 소산되고 감소된 속도로 이동하는 지주의 베이스가 기초에 매입된 충격에너지 흡수용 모듈을 충격하여 변형시킴으로써 나머지 에너지가 소산되는 감충지주를 개발하였다. LS-DYNA프로그램을 이용한 충돌 해석을 실시하여 강결된 지주의 문제점을 보이고 개발 단계별 감충지주와 차량의 거동을 분석하여 최종 설계된 감충지주가 노출상태에서 0.9ton-80km/h의 속도로 정면충돌하는 경우에 안전하게 대응할 수 있음을 확인하였다.

섬유 종류 및 혼입량에 따른 고강도 섬유보강 복합재료의 충돌 저항 성능 (Impact Resistance Properties of High Strength Fiber-Reinforced Composites According to Types and Amounts of Fibers)

  • 최정일;박세언;김규용;이상규;이방연
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제8권3호
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    • pp.349-355
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    • 2020
  • 이 연구의 목적은 섬유의 혼입량과 종류에 따른 고강도 섬유보강 복합재료의 정적하중에서의 압축강도 및 인장거동과 비상체 하중 하에서의 충격 저항성을 조사하고자 한다. 이를 위하여 3가지 배합을 설계하였고, 압축강도, 직접인장, 그리고 고속 비상체 충돌 실험을 수행하였다. 실험결과 섬유의 혼입량은 압축강도에 비하여 인장강도에 큰 영향을 미치며, 하이브리드 섬유 사용으로 인장변형성능이 향상되는 것으로 나타났다. 강섬유의 혼입량은 충격 저항성에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 하이브리드 섬유를 사용하면 충격 저항성이 더욱 향상되는 것으로 나타났다. 다만, 단일 섬유 사용에 비하여 실험체별성능 차이가 크게 발생하는 것으로 나타났다.