• 제목/요약/키워드: 충돌에너지흡수

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구조용 FRP부재의 적층구성이 흡수에너지특성에 미치는 영향

  • 최효석;김영남;양인영
    • 한국산업안전학회:학술대회논문집
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    • 한국안전학회 1999년도 춘계 학술논문발표회 논문집
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    • pp.25-30
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    • 1999
  • 자동차의 정면 충돌시 발생하는 충돌에너지를 흡수하여 인명을 보호하기 위한 장비중 구조 역학적 관점에서 고려될 수 있는 것으로 범퍼와 사이드멤버(Side Member)가 있다. 이들중 범퍼는 시속 8km/hr 이하의 저속 충돌시에 탄성 변형에너지로서 충돌에너지를 흡수하는 역할을 하나, 그 이상의 고속 정면 충돌시에는 일반적으로 사이드멤버가 충돌에너지의 60∼70%를 부재의 연속적인 대변형에 의한 소성에너지에 의해 흡수하고 있다. (중략)

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자동차 충돌특성 연구동향 (Research trends on the automobile crush)

  • 김천욱;한병기;원종진;임채홍
    • 오토저널
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    • 제18권4호
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    • pp.1-17
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    • 1996
  • 자동차의 안전에 대한 연구는 객실의 변형제한과 승객의 감속도 축소를 위한 여러가지 구조부재의 에너지 흡수능력 및 흡수 메카니즘을 연구하는데 초점이 맞추어져 왔다. 그 이유는 충돌사고시에 인명을 보호하기 위해서는 차제변형에 의한 물리적 접촉의 회피 뿐 아니라 충돌에너지를 적절히 흡수조절하여 충돌력을 감소시키도록 구조부재를 설계함으로써 충돌안전성이 확보되기 때문이다. 충돌에너지 흡수 특성은 구조부재의 단면 형상과 재질에 따라 달라지며 압괴모드도 구분되어진다. 즉, 복합재료의 압축붕괴특성은 금속이나 플라스틱 재질과는 다르다. 일반적으로 복합재는 재질의 파손으로 에너지가 흡수되지만 금속재는 소성변형으로 에너지를 흡수한다. 이때의 붕괴양상은 작용하중에 따라 축방향 붕괴, 굽힘붕괴, 측면붕괴의 경우는 정규압괴모드(compact mode) 및 불규칙압괴모드(noncompact mode)로 나뉘고, 원통쉘의 경우는 축대칭모드 및 다이아몬드형 모드 등으로 나뉠수 있다. 원형 및 사각 튜브는 광범위한 형상비와 후폭비를 가지도록 제작할 수 있으며 산업전반에 걸쳐 널리 쓰이므로 충돌특성 연구의 대상으로 많은 연구들이 진행되어 왔다. 또한, 충돌특성의 해석을 위한 이론적 모델이 제시되었으며 계속적인 보완이 이루어져 오고 있다.

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금속 및 복합재료 충격흡수부재의 에너지흡수특성 비교연구 (Impact energy absorption characteristics for metal and composite members)

  • 전완주
    • 오토저널
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    • 제15권5호
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    • pp.15-21
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    • 1993
  • 본 연구에서는 자동차 차체의 경량화 방안으로서 섬유강화 복합재료를 이용한 충격흡ㅅ수 구조재인 Side Member(측면부재)의 응용을 위한 시뮬레이션용 Box Tube의 충돌에너지 흡수특성 및 거동에 대해서 기존 금속 측면부재와 비교하여 논의해 보고자 한다. 1. 금속 충돌흡수 부재의 붕괴거동. 2. 복합재료 충격흡수부재의 붕괴거동.

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알루미늄 폼이 적용된 크래쉬 박스의 거동에 관한 연구 (Study on the Behavior of Crash Box Applied with Aluminum Foam)

  • 민병상;조재웅
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2011년도 춘계학술논문집 2부
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    • pp.844-846
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    • 2011
  • 충돌에서의 차체 손상과 충돌 성능 강화를 위하여 최근 크래쉬 영역의 개념이 설계개념에 도입되고 있다. 대표적인 예가 범퍼와 차체사이의 크래쉬 박스로 저속충돌시 충격에너지를 흡수하여 범퍼이후 차체에 에너지를 저감시켜 차량의 안전성 및 수리비 저감 등에 있어서도 매우 효과적인 역할을 하는 부품으로 이에 대한 개발을 위해 많은 연구들이 진행되고 있다. 본 논문에서는 충돌에너지 흡수성능이 우수한 크래쉬박스에 알루미늄 폼을 적용하였을 때 충돌에너지 흡수 및 거동에 대하여 충돌해석을 수행하였다.

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충격흡수시설의 실물차량 충돌시험 데이터를 이용한 탑승자 안전도 및 충돌거동 분석에 관한 연구 (Study on Analysis of Occupant Safety Index & Behavior Using Full-Scale Crash Test Data of Crash Cushion)

  • 주재웅;금기정;장대영;김범진
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권2D호
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    • pp.163-170
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    • 2008
  • 본 연구에서는 한국도로공사 도로교통기술원에서 수행한 충격흡수시설의 충돌시험 결과 데이터를 분석하여 충격흡수시설 설계법 개발을 위한 유용한 결과를 얻고자 하였다. 분석에 사용된 CC1등급 충격흡수시설 10회, CC2등급 충격흡수시설 24회 총34회의 충돌시험 결과데이터들을 이용하여 국내 지침에 따라 탑승자 충돌속도(THIV)와 탑승자 가속도(PHD)를 계산하였고 총34회의 충돌시험데이터에서 Y축 가속도와 Yaw 각속도를 무시하고 X축 가속도 충돌시험데이터만을 이용해 탑승자 충돌속도(THIV)와 탑승자 가속도(PHD)를 계산하였다. 비교분석 결과 충격흡수시설의 탑승자 안전도가 오차율 2% 미만으로 나타나 X축 가속도 충돌시험데이터만을 이용한 탑승자 안전도 계산의 유효성이 증명되었다. 충돌시험 데이터 중 X축 가속도를 적분하여 얻은 흡수에너지와 초기 충돌차량의 충돌에너지를 비교분석한 결과, 거의 정확히 일치하여 X축 가속도만을 사용한 충격흡수시설의 충돌거동 분석이 가능하였다. 본 논문에서는 충격흡수시설의 실물차량 충돌시험데이터를 이용해 탑승자의 안전도 및 충돌거동을 분석함으로써 일차원을 적용한 충격흡수시설의 설계법 개발의 근간을 마련하였다.

One-Box Car 충돌 대비 차체 구조 (Body structure for the front impact of One-Box car)

  • 박규환
    • 오토저널
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    • 제13권3호
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    • pp.19-24
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    • 1991
  • 본 고에서는 자동차 안전대책중에서 One-box car의 전면충돌 안전대책에 대하여 개략적으로 소개하고자 한다. 1. 충돌기본식 1/2M$V^{2}$=F.S에서 에너지 흡수율이 frame의 변형 평균 하중과 차체 변형량에 좌우된다. 2. frame 형상은 굽힘형보다 압축형이 동일한 변형구간에서 월등한 충돌에너지를 흡수한다. 3. 압축형 frame의 에너지 흡수효과는 main-frame의 버팀강도가 e.a-frame의 변형 하중보다 강해야만 그 효과를 충분히 얻을 수 있다.

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트리즈를 활용한 자동차 측면충돌의 도어트림 충격흡수부재의 충돌에너지 조절문제 해결에 관한 연구 (The Study of Impact Energy Control of Door Trim Crash Absorption Using The TRIZ method)

  • 장익근;전오환;김호종;허용정
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2007년도 춘계학술발표논문집
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    • pp.28-31
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    • 2007
  • 자동차 측면충돌시 인체의 상해를 줄이기 위하여 도어 시스템 부품 중에 도어트림이 충격을 차단하고 인체를 보호하는 역할을 하고 있다. 차체 판넬이 변형되어 도어트림에 전달되는 충돌 에너지를 패드가 흡수 하는데 중대한 기능을 한다. 이전에 충격흡수 패드는 외곽부위의 수평면에 의존하여 설계되었으며 이 구조는 점진적으로 충격을 흡수 하는데 문제점이 발견 되었는데 트리즈의 6단계 창의성 기법을 적용하여 패드의 주요 특성을 찾아내고 그 특성에 모순을 해결하여 차종에 적용할 수 있는 기본 단면과 설계 자유도가 높은 충격흡수부재를 개발 하였다.

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컴퓨터 시뮬레이션에 의한 관성과 마찰 에너지를 이용하는 충격흡수시설의 개발 (Development of a Crash Cushion Using the Frictional and Inertial Energy by Computer Simulation)

  • 김동성;김기동;고만기;김광주
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제9권2호
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    • pp.23-30
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    • 2009
  • 충격흡수시설은 주행차로를 벗어난 차량이 도로상의 고정된 구조물과의 직접적인 충돌을 방지하도록 하기 위한 보호시설이다. 이러한 기능은 충돌차량이 안전하게 점진적으로 멈추도록 속도를 감소시킴으로써 이루어진다. 기존의 일반적인 충격흡수시설에는 이러한 기능을 수행하기 위해서 다음의 두 가지 개념 중 하나가 적용된다. 첫 번째 개념은 파괴 또는 소성변형이 가능한 재료에 의해 충돌차량의 운동에너지를 흡수하는 것이고, 두 번째 개념은 충돌차량의 운동량을 차량의 이동경로에 놓인 소모성 재료의 질량체에 전달하는 것이다. 일반적으로 첫 번째 개념을 이용한 충격흡수시설은 압축(비관성) 충격흡수시설로 분류되고, 두 번째 개념을 이용한 충격흡수시설은 관성 충격흡수시설로 분류된다. 본 논문의 목적은 위에서 언급한 두 가지 개념을 동시에 적용한 압축형 충격흡수시설의 개발이다. 실물차량 충돌시험을 최소화 할 수 있도록 관성 에너지와 마찰 에너지 소산을 고려한 예비설계 가이드를 수립하고 충격흡수시설 개발을 위한 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션을 위하여 도로안전시설물 해석에 가장 많이 사용되는 LS-DYNA를 이용하였다. 개발된 충격흡수시설은 국내지침 CC2급의 다양한 충돌조건에 대한 성능 평가 기준을 만족하였다.

동일 충격 에너지 조건하에서 다공질 고분자의 충격거동에 관한 연구 (Crashworthy behaviour of cellular polymer under constant impact energy)

  • 정광영;전성식
    • Composites Research
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    • 제22권4호
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    • pp.27-32
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    • 2009
  • 본 연구에서는 충돌속도가 다르지만, 총 충돌에너지는 동일하게 유지한 상태에서 충돌을 가했을 때 발포 고분자의 응력-변형률 관계와 충돌에너지 흡수 특성에 관하여 고찰하였다. 이는 충돌시 관성과 변형률 속도에 변화를 주어 재료의 반응거동 및 특성을 파악하기 위함이다. 두가지 다른 밀도(64 $kg/m^3$, 89 $kg/m^3$)를 갖는 발포고분자시편에 대한 준정적시험과 충돌시험이 수행되었다. 또한 Sherwood-Frost 모델과 임펄스 모멘텀 이론의 두가지가 연성된 방정식을이용하여 발포고분자의 구성방정식으로 제안하였다.\ 제안된 구성방정식을 이용하여, 응력변형률 선도를 구하고, 충돌시험결과와 비교하여, 본 구성방정식이 우수하게 결과를 예측할 수 있는 것으로 나타났다.

NE/NASTRAN과 FEMAP을 이용한 선박과 케이슨의 충돌 응답 해석

  • 주서진;백영인;김우진
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2002년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.674-684
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    • 2002
  • 선박이 물품의 제하 및 적하를 위하여 컨테이너 부두에 접항시 선박의 케이슨과의 충돌에 의한 케이슨의 발생 응력을 파악함으로써 구조 안정성을 검토하였다. 선박이 일정 속도로 항만에 접항시 선박은 케이슨에 부착된 방충재와 충돌하게 된다. 케이슨에 부착된 방충재는 선박의 운동에너지를 흡수하여 케이슨으로 전달되는 전달 에너지를 최소화하여 케이슨의 구조물에 발행하는 응력을 최소화하도록 설계한다. (중략)

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