• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.358-363
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• 2008

Through this study, 2D multibody dynamics models for analysis of train collisions have been developed to evaluate the crashworthiness requirements of the TSI regulation. The crashworthiness regulation requires some performance requirements for two heavy collision accident scenarios; a train-to-train collision at the relative speed of 36 kph, and a collision against a standard deformable obstacle of 15 ton at 110 kph. The complete train set will be composed of hybrid model with 2D and 1D model. Using numerical analysis of the hybrid model, some crashworthy design were evaluated in terms of mean crush forces and energy absorptions for main crushable structures and devices. especially, 2D model can evaluate overriding effect in train collisions. It is shown from the simulation results that the suggested hybrid model can easily evaluate the crashworthiness requirements.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권1호
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• pp.111-116
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• 2010

비상착륙상황에서 승객의 안전을 향상시키기 위한 내추락 설계는 회전익기 설계 개발에 있어 필수적이다. 특히, 추락 시 착륙장치는 상대적으로 많은 에너지를 흡수할 수 있기 때문에, 내추락 설계에 있어 중요한 역할을 한다. 군사규격에서는 착륙장치의 에너지 흡수능력 뿐만 아니라, 파손 후 동체를 뚫고 들어가 승객에게 2차 피해를 주지 않아야 함을 규정하고 있다. 이와 같은 군사규격을 만족하기 위해서는 파손장치와 같은 내추락 장치를 마련하여, 착륙장치가 파손 후 안전하게 붕괴되어 동체를 뚫고 들어가지 않도록 해야 한다. 본 연구에서는 회전익기 착륙장치에 필수적인 파손장치의 설계 및 설계개발시험을 수행하였다. 먼저 착륙장치가 동체를 뚫고 들어가지 않도록 하기 위한 붕괴 과정을 결정하였다. 다음으로 파손장치에서 가장 중요한 부품인 파손 핀을 설계하였고, 설계기준을 만족하도록 2가지 강도 범위로 설계되었다. 최종적으로 설계개발시험을 통해 파손장치 설계를 성공적으로 검증하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제25권1호
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• pp.51-56
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• 2012

회전익 항공기에 광범위하게 적용되고 있는 내충격성 연료셀은 항공기 추락 시 탑승자의 생존성 향상에 크게 기여하고 있다. 미육군에서는 항공기 추락 후 화재에 의한 인명손실을 원천적으로 방지하기 위해 군용 회전익기 역사의 초기 단계부터 연료셀 고유의 내충격성에 관련된 군사규격을 제정하여 적용해 왔다. 국외 전문제작 업체들은 장기간의 경험에 의존하여 연료셀을 개발하고 있으며, 충돌충격시험에 따른 시행착오의 결과를 설계 및 제작과정에 재반영하고 있다. 이러한 연료셀 충돌충격시험은 시편자체의 제작비용 및 준비기간이 상당히 소요되므로, 설계 초기단계부터 충돌충격시험에 대한 일련의 수치적 모사를 통해 실물에 의한 시행착오의 가능성을 최소화해야 한다. 본 연구에서는 충돌모사 프로그램인 Autodyn으로 연료셀 충돌충격시험에 대한 다수의 수치해석을 수행, 등가응력 분석을 통해 적절한 설계변수를 선정하였다. 또한 인공신경망과 모의풀림 방법을 연동시켜 연료셀 형상을 내충격성능 측면에서 최적화하였다.

• Composites Research
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• 제27권2호
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• pp.42-46
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• 2014

본 연구에서는, 발포 폴리프로필렌의 충격에너지 흡수특성이 충격체 질량과 속도중 어느 변수에 더 많은 영향을 받는 지 고찰해 보기 위하여, 충격체 질량과 속도에 변화를 주어 5개의 조합을 만들고, 이 조합들이 동일한 초기 충격에너지 조건(100 J 및 200 J)이 될 수 있도록, 값을 선정한 뒤, 충격시험을 수행하여, 충격에너지 흡수특성을 실험적으로 규명하였다. 또한 발포 폴리프로필렌의 기본적인 특성을 파악하기 위하여, 준정적 시험(Quasistatic test)도 수행되었다. 준정적 시험은 MTS 858을 이용하였고, 충격시험을 위해, Instron dynatup 9250 HV가 사용되었다. 충격시험결과, 발포 폴리프로필렌은 충격체 속도에 비해 질량에 더 많은 영향을 받는 것으로 나타났다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제16권6호
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• pp.157-167
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• 2008

Through this study, the standard design guidelines for high speed train with power cars have been derived to meet the crashworthiness requirements of the Korean rollingstock safety regulation. The crashworthiness regulation requires some performance requirements for two heavy collision accident scenarios; a train-to-train collision at the relative speed of 36 kph, and a collision against a standard deformable obstacle of 15 ton at 110 kph. A standard high speed train composition was defined as 2PC-2ET-6T with 17ton axle load, similar to KTX-2 for the Honam express line. Using theoretical and numerical analyses, some crashworthy design guidelines were derived in terms of mean crush forces and energy absorptions for major crushable components. The derived design guidelines were evaluated and improved using one dimensional spring-mass dynamic simulation. It is shown from the simulation results that the suggested design guidelines can easily satisfy the domestic crashworthiness requirements.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제6권6호
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• pp.40-52
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• 1998

A good grasp of the failure mechanisms of resistance spot weld, widely used in joining the auto-panels, in essential to the structural/crashworthy analyses and integrity assessment of the whole auto-body. In this study, We provide an estimative model describing the failure behavior of resistance spotf weld, and apply the model to the finite element analysis of crashworthiness. First, in "Part 1-Failure Criteria", to be used for the finite element analysis of spot-welded structural panels of an auto-body, (i) a methodology for quantifying the spot weld failure and the accompanying failure criteria are presented, and (ii) the coefficients of the failure equation are determined by a munimum number of appropriate experimental tests. To achieve these, we derive the functional form of the failure envelop by limit analysis, and correlate it with the form in PAM-$CRASH^{TM}$ code, and also investigate the effect of the failure coefficients on the failure envelop form. An estimative model obtained in this Part1, as spot weld failure criteria is applied to the Macroscopic finite element analysis of autobody structural panels using PAM-$CRASH^{TM}$ code in Part 2.

• 한국해양공학회지
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• 제33권5호
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• pp.411-420
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• 2019

It is essential to design crashworthy marine structures for operations in Arctic regions, especially ice-covered waters, where the structures must have sufficient capacity to resist iceberg impact. In this study, a numerical analysis of a colliding accident between an iceberg and stiffened plates was carried out employing the commercial finite element code ABAQUS/Explicit. The ice material model developed by Liu et al. (2011) was implemented in the simulations, and its availability was verified by performing some numerical simulations. The influence of the ambient temperature on the structural resistance was evaluated while the local stress, plastic strain, and strain energy density in the structure members were addressed. The present study revealed the risk of fracture in terms of steel embrittlement induced by ambient temperature. As a result, the need to consider the possibility of brittle failure in a plate-stiffener junction during operations in Arctic regions is acknowledged. Further experimental work to understand the structural behavior in a plate-stiffener junction and HAZ is required.

• 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.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권5호
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• pp.477-481
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• 2010

회전익 항공기의 연료탱크는 피탄 시 기체 및 승무원의 생존성 확보를 위하여 연료누설을 차단하는 자기밀폐기능과 충돌 및 전복에 대처하기 위한 내 충돌성이 대표적으로 요구된다. 그 중 자기밀폐 기능은 연료탱크 피탄 시 내부에 적층된 자기밀폐 소재가 누설되는 연료와의 접촉을 통해 급속한 부피팽창을 일으켜 연료누설을 감소시켜주는 역할을 함으로써 군용 회전익기의 생존성을 향상시킨다. 본 연구는 미군사규격(MIL-DTL-27422D) 기준으로 국내에서 수행한 회전익 항공기의 연료탱크 내탄성능 시험평가 결과를 제시한다.

• Composites Research
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• 제31권1호
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• pp.37-41
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• 2018

본 연구에서는 IIHS기준 범퍼 충돌해석을 통하여, 구간 조합 복합 범퍼 빔의 특성 분석하였다. 충돌 시 범퍼 빔의 5개 영역에서 지배적인 하중 유형에 대한 정보를 얻기 위해 Al 범퍼 빔에 대한 IIHS 범퍼 충돌 해석이 진행되었다. 또한, 항공우주 분야에서 빈번히 사용되는 5가지 적층순서 중, 인장 및 압축하중에 가장 효과적인 적층순서가 복합재료 쿠폰 해석을 통해 결정되었다. 이와 더불어, 결정된 두가지 복합재료의 적층순서를 적용한 복합재료 빔에 대해 3점 굽힘 해석이 수행되었다. 마지막으로, IIHS 범퍼 충돌 해석을 진행하여 구간 조합으로 이루어진 복합재료 범퍼 빔을 다른 유형의 복합 범퍼 빔과 비교하였다. 제안된 구간조합 복합재료 범퍼 빔은 단일 적층순서로 이루어진 복합재료 범퍼 빔에 비해 우수한 충돌 특성을 나타내었다.