본 논문은 도로안전시설물의 공용중 부식 발생으로 인한 기능 손실을 줄일 수 있는 방안으로 고내식성 용융합금도금 강판을 적용한 도로안전시설물을 제안한다. 고내식성 용융합금도금강판을 적용한 도로안전시설물 제품에 대한 신뢰성 있는 충돌성능 평가 기초자료를 제공할 목적으로 고내식강이 적용된 교량난간 제품에 대한 충돌 시뮬레이션 및 실물 차량 충돌시험 연구를 수행한다. 시뮬레이션 및 실차충돌 시험 결과, 변형률 속도 의존성을 고려할 수 있는 정교한 동특성 재료모델을 도입한 충돌 시뮬레이션을 통해 얻어지는 충돌 거동과 실물 차량 충돌 시험 결과가 매우 유사한 것으로 도출되었다. 본 논문에서 제안된 고내식성 용융합금도금 강판을 적용한 교량난간은 실물 차량 충돌 시험의 충돌성능 평가 기준을 모두 충족시켜 현장 적용을 앞두고 있다.
Accident statistics shows that the portion of fatal occupant injuries due to side impacts is considerably high. The side impact usually leads to a severe intrusion of side structure into the passenger compartment. Furthermore, the safety zone for the side impact is relatively small compared to the front impact. Those kinds of physics for side impact frequently result in a fatal injury for the occupant. Therefore, NHTSA and EEVC are trying to intensify the regulation for the occupant protection against side impact. Both the regulation and recent market trends are asking for an installation of side airbag. There are several types of system configuration for side impact sensing. In this paper, we adopt the acceleration-based remote sensing method for the side airbag control system. We mainly focus on the development of hardware and crash discrimination algorithm of remote sensing unit. The crash discrimination algorithm needs fast decision of airbag firing especially for high-speed side impact such as FMVSS 214 and EEVC tests. It is also required to distinguish between low-speed fire and no-fire events. The algorithm should have a sufficient safety margin against any misuse situation such as hammer blow, door slam, etc. This paper introduces several firing criteria such as acceleration. velocity and energy criteria that use physical value proportional to crash severity. We have made a simulation program by using Matlab/Simulink to implement the proposed algorithm. We have conducted an algorithm calibration by using real crash data for 2,500cc vehicle. The crash performance obtained by the simulation was verified through a pulse injection method. It turned out that the results satisfied the system requirements well.
As the automobile industry is developing, the number of deaths and injuries has increased. To reduce the damages from automobile accidents, the government of each country proposes experimental conditions for reproducing the accident and establishes the vehicle safety regulations. Automotive manufacturers are trying to make safer vehicles by satisfying the requirements. The Hybrid III crash test dummy is a standard Anthropomorphic Test Device (ATD) used for measuring the occupant's injuries in a frontal impact test. Since a real crash test using a vehicle is fairly expensive, a computer simulation using the Finite Element Method (F.E.M.) is widely used. Therefore, a detailed and robust F.E. dummy model is needed to acquire more accurate occupant injury data and behavior during the crash test. To achieve this goal, a detailed F.E. model of the Hybrid III 5th percentile female dummy is constructed by using the reverse engineering technique in this research. A modeling process is proposed to construct the F.E. model. The proposed modeling process starts from disassembling the physical dummy. Computer Aided Design (CAD) geometry data is constructed by three-dimensional (3-D) scanning of the disassembled physical dummy model. Based on the geometry data, finite elements of each part are generated. After mesh generation, each part is assembled with other parts using the joints and rigid connection elements. The developed F.E. model of dummy is simulated based on the FMVSS 572 validation regulations. The results of simulation are compared with the results of physical tests.
본 연구에서는 복합소재 교량용 방호울타리를 개발하여 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 강재 교량용 방호울타리와 복합소재교량용 방호울타리의 성능을 비교하였다. 구조적 강도 성능 측면에서, 복합소재 교량용 방호울타리의 경우 교량용 방호울타리의 변형이 17%로 감소하여 강재 교량용 방호울타리 보다 강도 성능이 우수하였다. 탑승자 보호 성능 측면에서, 복합소재 교량용 방호울타리는 THIV 47.1%, PHD 49.0%로 감소하여 강재 교량용 방호울타리 보다 탑승자 보호성능이 우수하였다. 충돌 후 차량의 거동 측면에서, 복합소재 교량용 방호울타리는 이탈속도가 증가하고 이탈각도가 감소하여 강재 교량용방호울타리 보다 충돌 후 차량의 거동이 우수하였다. 교량용 방호울타리의 비산 측면에서, 강재 및 복합소재 교량용 방호울타리는 비산이 발생하지 않았다.
본 연구는 도로시설물에 적용될 수 있는 복합재료 지주구조에 대하여 실차 차량 충돌 시뮬레이션을 통한 동적 특성을 다룬다. 다양한 차량 충돌 속도에 대한 서로 다른 복합재료 물성의 영향을 LS-DYNA 유한요소 프로그램을 사용하여 분석하였다. 본 연구에서는 LS-DYNA 프로그램을 적용하여 기존의 강재 지주구조에 대한 유한 요소해석을 다양한 복합재료로 구성된 지주구조로 확장하여 적용하였다. 탑승자 안전성 평가를 기반으로 다양한 매개변수에 대한 수치해석 결과는 지주와 차량에서 발생하는 내부에너지를 비교 분석하여 규명하였다.
Recently the usage of bicycle has increased steeply in Korea owing to traffic culture of well- being. In a car to bicycle accident investigation, the throw distance of bicycle is very important factor for reconstructing of the accident. The variables that influence on the throw distance of bicycle can be classified into the factors of vehicle and bicycle. Simulations and collision tests in actual car to bicycle accident were executed for obtaining throw distance of bicycle. The simulations were done by PC-$CRASH^{TM}$ and for actual crash tests sand bags were used for the behavior of bicyclist instead of dummy. Factors considered were vehicle velocity and the moving angles of bicycle, also the types of bicycle and vehicle were fairy cycle and automobile, respectively. From the results, the throw distances of a head-on tire collision of $0^{\circ}$ direction was longer than that of tire crash test of $45^{\circ}$ direction, and the throw distances of a head -on frame crash test of $90^{\circ}$ direction was longer than that of frame crash test of $45^{\circ}$ direction. In addition restitution coefficient between vehicle and bicycle was estimated as about 0.1 with based on actual crash tests. Finally the increaser vehicle velocity the longer the throw distances of bicycle, and the results of simulation were relatively good agreement to the experimental results.
Thermo-mechanical simulation of the Friction Stir Spot Welding (FSSW) processes was performed for the AA5083-H18 sheets, utilizing commercial Finite Element Method (FEM) and Finite Volume Method (FVM) which are based on Lagrangian and Eulerian formulations, respectively. The Lagrangian explicit dynamic FEM code, PAM-CRASH, and the Eulerian Computational Fluid Dynamics (CFD) FVM code, STAR-CD, were utilized to understand the effect of pin geometry on weld strength and material flow under the unsteady state condition. Using FVM code, material flow pattern near the tool boundary was analyzed to explain the weld strength difference between the weld by cylindrical pin and the weld by triangular pin, while the frictional energy concept using the FEM code had limitation to explain the weld strength difference.
본 논문에서는 작은 여성 승객의 충돌해석을 위한 유한요소 모델링에 대하여 Part I 의 분절된 강체 모델에 이어 소개하고 있다. 추가로 모델링 된 상세한 팔, 다리 및 내부 요소들이 분절된 강체 모델에 합체되어 충돌 상해 즉 골절 또는 탈골 등을 예측하게 된다. 이러한 사지 및 내부 요소들의 거동 특성은 확보된 사체 실험 결과와 비교, 검증하였다. 따라서 본 논문에서 제안하고 있는 작은 여성 인체 모델은 충돌 상해 기구학의 조사 및 현존하는 충돌 더미의 생체 충실도를 보완하는데 활용될 수 있다.
The purpose of this study is to suggest a standard of guidance for testing the performance and safety of motorcycle jacket with built-in airbag. The method of testing were as follows: The effects of the motorcycle jacket with built-in airbag are experimentaly investigated according to neck injury of FMVSS 208. The experiment consists of the crash simulation test by shield and the impact test. The head and neck injuries are evaluated based on industrial standards. Also, the displacements of the head and neck and chest are observed by film analysis. Using the results of the crash simulation test, neck injury$(N_ij)$ is discussed and the peak chest deflection of the results of the impact test, chest injury is pursued. Neck injury$(N_ij)$ of the result of the crash test show that the chance of a serious wound is $18\%$ if rider wear the R&D motorcycle jacket with built-in airbag(Type A). Chest injury is expected by peak chest deflection of the result of the impact test. The result of the peak chest deflection show that the reduction effect in chest injury of Type A motorcycle jacket is $10.3\%$.
차량방호울타리는 교통사고 발생 시 마지막 안전장치이다. 차량방호울타리의 구조적 성능이 기대 수준 이상으로 유지가 되어야지만 운전자 혹은 차량 탑승자의 생명을 보호해 줄 수 있게 된다. 단부처리시설은 방호울타리의 끝단에 설치되며 차량 충돌 시 가드레일이 차량에 관통하는 현상을 방지함과 동시에 충격을 흡수하는 형태의 시설물이다. 이러한 차량방호울타리의 개발을 위하여 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 반복해석을 수행함으로서 다양한 변수에 적절히 대응하는 방호울타리를 개발할 수 있을 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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