• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.918-923
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• 2018

항공기용 연료탱크는 평상시에는 연료저장 등의 단순한 기능을 한다. 그러나, 항공기 추락과 같은 긴급 상황에서는 연료탱크 구조건전성은 승무원의 생존과 직결되므로, 관련 성능의 보유 여부를 충돌충격시험을 통해 입증하도록 규정되어 있다. 충돌충격시험은 높은 충격하중으로 실패 위험이 높기 때문에 설계 초기 실물시험에서의 시행착오 가능성을 최소화하기 위한 노력이 진행되어 왔다. 실제 시험 전에 수행하는 수치해석도 그러한 노력의 일환이다. 하지만, 수치해석 결과가 설계에 반영되기 위해서는 수치해석의 신뢰성 확보가 필요하다. 본 연구에서는 회전익항공기 연료탱크의 충돌충격시험 수치해석의 신뢰성 확보를 위해 수치해석 결과와 시험 데이타 간의 비교를 수행하였다. 수치해석은 충돌전용 소프트웨어인 LS-DYNA을 사용하였고, 해석방법은 유체-구조연성해석 방법 중 ALE(arbitary lagrangian eulerian) 방법을 적용하였다. 시험데이터 확보를 위해 연료탱크 금속 피팅부에 변형률게이지를 설치하고 데이터 획득장비와 연동시켰다. 수치해석 결과로써 연료탱크 피팅부의 변형률과 응력을 계산하였다. 그리고, 실물 연료탱크로 수행한 충돌충격시험을 통하여 확보한 상부피팅의 변형률 측정값과 수치해석으로 계산된 변형률과의 오차를 평가함으로써 수치해석의 신뢰성을 제고하였다.

• 복합신소재구조학회 논문집
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• 제6권1호
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• pp.45-50
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• 2015

This study performed a finite element crash analysis of support structures made of various composite materials for road facilities. The effects of different material properties of composites for various parameters are studied using the finite element commercial package for this study. In this study, the existing finite element analysis of composite post structures using the LS-DYNA program is further extended to compare dynamic behaviors against car crash of the structures made of various composite materials. The several numerical examples show the comparison of the nonlinear dynamic effects for different materials.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.2040-2045
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• 2008

The priority of Crashworthiness concept for rolling stock is progressively increasing to reduce the damage of drivers and passengers as well as the car. For the first step of this research, the analysis of the crash elements have been performed. Also the longitudinal collapse force and mode is important point for whole carbody structure to guarantee the lower force at end part rather than the main passenger area. The carbody quasi-static collapse analysis and real test has been performed in the research. The crash elements FEA and test has been performed as well. After the initial Analysis and test, the correlation analysis between the FEA and test has been performed by FEA tunning. All this result will be used for real crashworthiness design for carbody structure.

• Composites Research
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• 제24권5호
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• pp.9-16
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• 2011

본 논문은 샌드위치 복합재 틸팅열차의 충돌안전도 평가 및 성능 향상방안에 대해 서술하고 있다. 차체 구조물에 적용된 샌드위치 복합재는 알루미늄 하니컴 심재와 유리섬유 및 카본/에폭시 적층 복합재 면재로 이루어져있다. 충돌해석은 외연유한 요소 해석 프로그램인 LS-DYNA3D를 이용하였다. 이때, 유한요소모델링과 충돌해석 계산시간의 절약을 위하여 3차원 유한요소모델과 1차원 등가 모델을 적용하였다. 틸팅열차의 충돌 조건은 철도안전법에 명시하고 있는 4가지 충돌사고 시나리오를 고려하여 해석을 수행하였다. 충돌해석 결과 시나리오-2를 제외한 나머지 충돌 시나리오에서 성능 요구조건을 만족하였다. 충돌 시나리오-2의 충돌안전도 요구조건을 충족하기 위하여 전두부의 적층복합재 커버와 금속프레임의 강성 향상방안을 제안하였으며, 결과적으로 충돌 시나리오-2의 요구조건을 만족하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제12권5호
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• pp.101-107
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• 2004

Recently the objective of vehicle design was focused on the crash safety and the energy saving. For the energy saving vehicle structures must be light weight, but for the crash safety some energy absorbing elements must be added. In this paper hybrid structure which consists of a steel and a FRP was studied on the energy absorption characteristics under the impact load by finite element method. Test results of the other researchers were compared with that of computer simulation on this simple hybrid structure. Side rail of vehicle front structure was replaced with hybrid materials for the application of the vehicle structure. 35mph frontal crash simulation was performed with hybrid structure and with conventional steel structure. By the adoption of hybrid structure, the improvement of energy absorption characteristics and reduction of weight was observed under the frontal crash simulation.

• 한국정밀공학회지
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• 제17권4호
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• pp.226-232
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• 2000

This paper develops a finite element model for studying the crashworthiness analysis of a mid-size truck. A simulation for a truck frontal crash to a rigid barrier using the model is performed with PAM-CRASH installed in super computer SP2. Full vehicle model is composed of 86467 shell elements, 165 beam elements and 98 bar elements, and 86769 nodes. The model uses four material model such as elastic, elastic-plastic(steel), rigid and elastic-plastic(rubber) material model which are in PAM-CRASH. Frame and suspension system are modeled with 28774 shell elements and 31412 nodes. Cab is modeled with 34680 shell elements and 57 beam elements, and 36254 nodes. Bumper is modeled with 2262 shell elements, and 2508 nodes. Axle, steering shaft, etc are modeled using beam or bar elements. Mounting parts are modeled using rigid bodies. Bodies are interconnected using nodal constrains or joint options. To verify the developed model, frontal crash test with 30mph velocity to a rigid barrier is carried out. In the crash test, vehicle pulse at lower part of b-pillar is measured, and deformed shapes of frame and driver seat area are photographed. Those measured vehicle pulse and photographed pictures are compared those from the simulation to verify the developed finite element model.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제15권1호
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• pp.47-55
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• 2021

항공기의 비정상적인 착륙 상황에서도 조종사의 생존을 보장하고 탈출에 방해되지 않도록 구조물이 설계되어야 한다. 추락 시, 화재의 원인을 찾는 연구를 시작으로 과거 수많은 고정익 항공기 추락시험이 수행되었다. 동역학적 분석을 통한 구조물의 거동특성을 이해하고, 가속도 상태에서 인체의 허용한계를 조사하여 적절한 추락하중배수가 설정되었다. 또한 화물기 사고 데이터를 확률론적 방법으로 분석하여 승객의 안전과 운용비용이 합리적으로 반영된 화물고정용 추락하중배수도 제시되었다. 과거 사례를 바탕으로 현재 적용되고 있는 추락하중배수의 물리적, 의학적, 경제적 의미를 살펴 보았다.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권4A호
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• pp.197-206
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• 2012

충돌해석 데이터의 확대해석 사례는 미국의 도로안전시설 지침인 MASH(Manual for Assessing Safety Hardware, AASHTO, 2009)에서 2,270 kg 픽업트럭의 충격흡수시설에 대한 충돌시험 데이터로부터 1,500 kg 중형승용차의 안전도를 계산하는 절차에 관한 내용을 최초로 소개하였다. MASH 방법에 따라 1.3 ton 차량의 충돌시험 데이터로부터 0.9 ton 차량의 충돌데이터 및 안전지수를 계산하여 0.9 ton 차량의 충돌실험 데이터와 비교하였다. 비교 결과 MASH방법으로 계산한 0.9 ton 차량의 충돌데이터 및 안전지수가 충돌실험 데이터와 큰 차이를 나타낸다는 것을 확인하였고 그 원인을 분석하여 새로운 확대해석 방법을 개발하였다. 개발된 확대해석 방법은 질량이 큰 차량(1.3 ton)의 충돌시험 데이터로부터 작은 차량(0.9 ton)의 충돌 데이터를 계산할 수 있을 뿐 아니라 작은 차량(0.9 ton)의 충돌 데이터로 부터 큰 차량(1.3 ton)의 데이터를 계산할 수 있다. 개발된 확대해석 방법은 정확도가 MASH에 비하여 월등하고 이론적인 원리가 확실하다. 본 논문은 충돌시험 데이터를 이용하여 새로운 확대해석 방법의 효율성과 정확도를 입증하고 그 원리를 규명하였다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2006년 추계학술발표대회 개요집
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• pp.45-47
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• 2006

Lightweight design, safety, vibration, energy absorption capability can no longer achieve without adhesive bond joint. Base on those concepts and cost reduction, adhesive bond FEM model development has been done. The FEM analysis and experiments were conducted in this study. Crash condition is 143 Kg Hammer weight and unit meter Height. and then These test results were used to develop resonable FEM model. To estimate which FEM model is resonable, compare hybrid joint specimen experiment results with FEM analysis results. Conclusively this study achieves optimization bonding model related crash and adhesive bond jointed hat profile crash characters.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.125-128
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• 2002

The automotive industry have made an effort to reduce the weight of vehicle structures with increased safety, while initial model of the final product does not contain any prehistoric effects in a design stave. It takes lots of time to calculate forming effects that have great influences on the energy absorption of structures. In this paper, finite element inverse analysis is adopted to calculate forming effects, such as thickness variation and effective plastic strain as well as an initial blank shape with small amount of computation time. Crash analysis can be directly performed after inverse analysis of the forming process without remeshing scheme. The direct mesh mapping method is used to calculate an initial guess from the sliding constraint surface that is extracted from the die and punch set. Analysis results show that energy absorption of structures is increased with consideration of forming effects and finite element inverse analysis is usefully applicable to calculate forming erects of vehicle structures for the crash analysis.