Kim, Gyu-Ha;Cho, Kyu-Zong;Chyun, In-Bum;Park, Seob
Journal of Mechanical Science and Technology
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제17권10호
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pp.1450-1457
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2003
Structural integrity of either a passenger car or a light truck is one of the basic requirements for a full vehicle engineering and development program. The results of the vehicle product performance are measured in terms of durability, noise/vibration/harshness (NVH), crashworthiness and passenger safety. The level of performance of a vehicle directly affects the marketability, profitability and, most importantly, the future of the automobile manufacturer. In this study, we used the Virtual Proving Ground (VPG) approach for obtaining the dynamic stress or strain history and distribution. The VPG uses a nonlinear, dynamic, finite element code (LS-DYNA) which expands the application boundary outside classic linear, static assumptions. The VPG approach also uses realistic boundary conditions of tire/road surface interactions. To verify the predicted dynamic stress and fatigue critical region, a single bump run test, road load simulation, and field test have been performed. The prediction results were compared with experimental results, and the feasibility of the integrated life prediction methodology was verified.
A double-parked car is the one that is parked in a crowded parking lot with its transmission gear in neutral position and its auxiliary brake released. A double-parked car can be moved by pushing it but doing so is very difficult and dangerous. In a previous study, we proposed an omni-directional mobile robot for moving a double parked car. In that study we adopted Mecanum wheels. Even though the proposed robot showed successful results, it has some drawbacks such as dependency on a load condition, complexity in control, inefficiency in power use, etc. To overcome those drawbacks, we propose a differential drive robot with ordinary two tire wheels. The proposed robot consists of two parts, one is a wheel part and the other is a body part. By selectively connecting or disconnecting those two parts with the aid of an electric brake, the proposed robot is able to have omni-directional mobility.
EPS (Electric Power Steering) is important device for improving vehicle's dynamics and static performances. This paper deals with simulator design for C-EPS (Colum type-EPS), development assist and returnability control algorithm. First, C-EPS system model was simply designed because EPS system is complex control system that has many unknown variables. These parameters were simplified through assumptions. Second, C-EPS simulator was designed for development of control algorithm. This simulator has SAS (Steering Angle Sensor), dual torque sensor, dual load cell for measuring rack force, dual linear actuator for generating tire force and Data Acquisition System. Using this simulator, control methods ware tested. Third, control algorithm was designed for torque assist and returnability. Assist torque map and returnability torque map were found by lots of simulation test. These torque maps were tuned for EPS actuator control. The simulation result was compared with non-EPS system result. In this research, the C-EPS simulator was designed for development of control algorithm about torque assistant and returnability. Using this simulator, control algorithm was improved.
주차장의 열화조건 중 가장 보편적으로 나타나는 코너 부위의 열화요인을 실험적으로 재현하여 바닥재의 성능을 비교 평가하여 바닥재의 신뢰성을 확보하기 위하여, 윤하중 시험을 실시하고 있다. 하지만 윤하중 시험의 시험 조건별 시험결과가 상이하여, 보다 명확한 시험조건의 설정이 필요하다. 이에 본 연구에서는 2가지 조건의 윤하중 시험을 실시하여, 보다 실제상황과 유사한 시험조건을 찾고자 한다. 1. 공통조건 - 실제 자동차 타이어에 300㎏의 하중을 가하여, 5㎞/h의 속도로 80,000 회전 시킨 후 마모도를 평가 2. 조건(A) - 별도의 (열화)조건을 주지 않고 마모도를 평가 3. 조건(B) - 30회마다 1회씩 1.0g의 표준사를 1m 높이에서 낙하
The main goals of the automotive suspension systems are to isolate roadway unevenness from the tire and to improve vehicle stability. To overcome the performance limitation of the passive systems the active systems which completely replace the passive spring and damper elements with a force generating actuator has been studied. However, application of the system has been limited because it has required a significant amount of power. Recently, alternative systems which retain passive elements but include active elements have been developed to reduce the power required. Those systems are mostly focused on the control system which compresses the spring-damper directly. In this study, a new type of power efficient control system which makes the spring-damper unit slide in side way is studied. After constructing the control system including dynamic modeling and motion control, two types of alternative control systems are compared in view of power consumption and dynamic attitudes such as roll responses as well as heave responses. Also, a half car bond graph model is developed to show clearly the significant differences in performances between two control systems.
The durability test, along with the crashworthiness test, requires the most time and expense in the vehicle development process. The durability design using CAE tools reduces the time required for both the durability test and actual vehicle production. Existing dynamic stress analyses designed fir the analysis of vehicle fatigue mainly calculate the dynamic stress history and fatigue after performing dynamic analysis and stress analysis with relevant software applications and then superpositioning the dynamic load history and stress influence coefficient at each joint. This approach is a complex process, taking into account the flexibility of the parts. It is, however, incapable of giving accurate consideration to the contacts between components, the non-linearity of materials, and tire-road surface interactions. This approach also requires that the analysts have an expertise in software applications of various kinds or an expert in each area must perform the analysis. This requires as a great deal of manpower and time. In order to complement the existing approaches for dynamic stress analysis, this study aims at the following: (1) to suggest the simple and accurate analysis technique which is capable of producing all the possible necessary results; (2) to reduce dramatically the time and manpower needed to construct a model designed to analyze dynamics, quasi-static stress, and fatigue; and (3) to enable an accurate analysis of fatigue by improving the accuracy of dynamic stress. we verify the presented analysis method through durability evaluation of the knuckle of passenger car.
In the midst of accelerating wars around the world, unmanned robot technology that can guarantee the safety of human life is emerging. ERP-42 is a modular platform that can be used according to the application. In the field of defense, it can be used for transporting supplies, reconnaissance and surveillance, and medical evacuation in conflict areas. Due to the nature of the military environment, atypical environments are predominant, and in such environments, the platform's path followability is an important part of mission performance. This paper focuses on reducing the minimum turning radius in terms of improving path followability. The minimum turning radius of the existing 2WS/2WD in-wheel platform was reduced by increasing the torque of the independent driving in-wheel motor on the rear wheel to generate oversteer. To determine the degree of oversteer, two GPS were attached to the center of the front and rear wheelbases and measured. A closed-loop speed control method was used to maintain a constant rotational speed of each wheel despite changes in load or torque.
섬유강화 복합재료는 금속 재료보다 비강성 및 비강도가 높아 경량화가 요구되는 산업에서 수요가 증가하고 있다. 이러한 섬유강화 복합재료는 방향성을 가진 섬유 원사를 일정한 규칙으로 배열하고 에폭시 수지와 같은 레진을 이용하여 경화한 후 사용하게 된다. 섬유강화 복합재료는 구조적인 특성상 섬유배열각도에 따라 서로 다른 재료물성을 나타내기 때문에 섬유강화 복합재료의 강도를 정확히 평가하는 것은 이들을 구성요소로 하는 복합재료 구조물의 설계 또는 파괴에 대응한 설계에서 매우 중요하다. 이에 본 논문에서는 평직 탄소섬유강화 복합재료 적층판을 대상으로 섬유배열각도($0^{\circ}/90^{\circ}$, $30^{\circ}/-60^{\circ}$, $+45^{\circ}/-45^{\circ}$)에 따른 인장시험을 통하여 정적 파괴강도를 평가하였으며, 복합재료를 구성하고 있는 섬유의 구조적인 주기성을 포함하는 Tan과 Cheng의 강도함수와 조화함수를 이용하여 섬유배열각도에 따른 평직 탄소섬유강화 복합재료의 정적 파괴강도를 예측하였다.
강박스거더의 바닥틀은 바닥강판, 종방향 리브 및 횡방향 리브로 구성된다. 강바닥판 교량은 용접 접합부의 개소가 많고 중차량 접지하중과 반복응력의 증가에 의해 피로손상의 발생 가능성이 매우 높다. 일반적으로 강바닥판의 피로균열은 중차량 트럭하중의 반복적인 재하하중으로 인한 국부응력에 의하여 발생한다. 또한 중차량 통행량의 증가 및 통행차량의 대형화는 피로균열 발생 가능성을 촉진한다. 따라서 교량에 영향을 미치는 실제 통행 차량하중의 하중재하 패턴을 고려한 하중 접지면적에 따른 교량의 거동을 정확히 평가하는 것은 매우 중요하다. 본 연구는 강바닥판 교량에서 통행 차량의 접지면적과 하중재하 효과를 고려하여 설계하중에 의한 접지면적과 실제 통행 차량의 접지면적을 유한요소해석을 통하여 비교 평가하였다. 유한요소해석은 강바닥판 교량의 4가지 하중 재하패턴에 대하여 수행하였다, 또한 해석은 다이아프램의 설치 유무에 따른 통행트럭의 접지면적 영향을 비교 평가하였다. 유한요소해석 결과, 실제 싱글타이어의 하중재하면적이 설계하중의 접지면적보다 보다 큰 국부응력을 보였고, 바닥강판은 전륜하중인 싱글타이어 재하에 의해 가장 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 또한 다이아프램의 설치 유무는 탄성영역에서 다이아프램 설치가 강바닥판 가로리브와 세로리브 교차부의 피로저항에 대한 구조성능 개선에는 효과가 없는 것으로 나타났다.
본 연구에서는 폐타이어를 활용하여 새롭게 고안한 타이어셀 매트의 모래지반 보강효과를 알아보기 위하여 다양한 조건의 평판재하시험을 수행하였다. 계하시험조건은 셀 간의 연결을 위한 볼트 수, 상대밀도, 복토두께, 보강층수, 타이어셀 매트 폭을 변수로 보강효과를 조사하였다. 재하시험 결과 연결용 볼트의 수는 지지력에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났으며 1개의 볼트로 주어진 하중을 충분히 견딜 수 있었다. 보강토의 극한지지력과 무보강토의 극한지지력의 비로 정의되는 지지력비(BCR)는 낮은 밀도에서 최대값을 나타내었다. 또한 극한상태에서의 침하감소효과도 낮은 밀도에서 큰 것으로 나타났다. 복토에 따른 보강효과는 복토두께가 1.0B이내에서 보강효과를 얻을 수 있었으나 그 이상에서는 보강효과가 나타나지 않았다. 보강층의 간격이 재하판폭의 0.4내지 0.5배일 경우 보강효과는 보강층이 2층일 때까지는 보강효과가 있으나 3층 이상에서는 효과가 없는 것으로 나타났다. 특히 보강층이 1개층일 때 지지력 증가 효과가 크며 2개층으로 증가함에 따라 증가율은 저하되는 것으로 나타났다. 타이어셀 매트폭이 2.0B에서 최대지지력을 보였으나 매트폭의 영향은 타이어셀의 강성이 크기 때문에 미소하였다. 타이어셀 매트의 지반보강효과는 문헌상의 상업용 지오웹과 비교하여 뛰어난 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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