The impact beam, a beam-shaped reinforcement installed horizontally between the inside and outside panels of car doors, is gaining importance as a solution to meet the regulations on side collision of vehicles. In order to minimize pelvis injury which is the biggest injury happening to the driver and passengers when a vehicle is subject to side collision, energy absorption at the door impact beam should be maximized. For the inner panel, the thrust into the inside of the vehicle must be minimized. The impact beam should be as light as possible so that the extent of pelvis injury to the driver and passenger during side collision of the vehicle is minimal. To achieve this, the weight of the impact beam, has to be optimized. In this study, we perform a design analysis with a goal to reduce the weight of the current impact design by 30% while ensuring stability, reliability, and comparison data of the impact beam for mass production. We conduct three-point bending stress experiments on conventional impact beams and analyze the results. In addition, we use a side-door collision test apparatus to test the performance of beams made of three (different materials: steel, aluminum, and composite beams).
The size and concentration of wear debris in lubricating oil often reveal the operating condition of the rotating machinery. To evaluate the possible application of light attenuation measurement for the estimation of wear debris concentration in the lubricating oil, the light transmittance through the lubricating oil cell contaminated with various concentrations of diatomite particles was measured, the attenuation coefficient was estimated from the transmittance measurement and the coefficients were compared with those obtained from the scattering theory. The comparision showed good agreements between them. It is also noted that the experimentally determined attenuation coefficient showed almost linear relation with particle weight concentrations for the concentrations within the range of 2000 ppm. For the case of 0 ppm weight concentration of diatomite particles in the lubricating oil cell, the thickness of the cell required to give $100 \mu W$ light attenuation is 7.75 mm. This result indicates that the light attenuation method will be one of the possible candidates of machine failure diagnostic sensors for the estimation of wear debris concentration in the lubricating oil.
The size and concentration of wear debris in lubricating oil often reveal the operating condition of the rotating machinery. To evaluate the possible application of light attenuation measurement for the estimation of wear debris concentration in the lubricating oil, the light transmittance through the lubricating oil cell contaminated with various concentrations of diatomire particles was measured, the attenuation coefficient was estimated from the transmittance measurement and the coefficients were compared with those obtained from the scattering theory. The comparision showed good agreements between them. It is also noted that the experimentally determined attenuation coefficient showed almost linear relation with particle weight coucentrations for the concentrations within the range of 2000 ppm. For the case of 0 ppm weight concentration of diatomire particles in the lubricating oil cell, the thickness of the cell required to give $100 \muW$ light attenuation is 7.75 mm. This result indicates that the light attenuation method will be one of the possible candidates of machine failure diagnostic sensors for the estimation of wear debris concentration in the lubricating oil.
Tubular torsion beam of high strength steel is going about in an automotive rear axle due to the advantages of light weight and efficient rear packaging capability. High strength tubular beam can be manufactured by the hydroforming in order to ensure dimensional accuracy, while a conventional stamping has been used for steel tubular beam. Internal pressure, feeding and their combination are the key factors of controlling the process. Based on the numerical simulation and try-outs, the optimized hydroforming process conditions for the high strength tubular beam were suggested.
A cylindrical microlens (CML) has been widely used as an optical element for organic light-emitting diodes (OLEDs), light diffusers, image sensors, 3D imaging, etc. To fabricate high-performance optoelectronic devices, the CML with high aspect ratio is demanded. In this work, we report on facile solution-based processes (i.e., slot-die and needle coatings) to fabricate the CML using poly(methyl methacrylate) (PMMA). It is found that compared with needle coating, slot-die coating provides the CML with lower aspect ratio due to the wide spread of solution along the hydrophilic head lip. Although needle coating provides the CML with high aspect ratio, it requires a high precision needle array module. To demonstrate that the aspect ratio of CML can be enhanced using slot-die coating, we have varied the molecular weight of PMMA. We can achieve the CML with higher aspect ratio using PMMA with lower molecular weight at a fixed viscosity because of the higher concentration of PMMA solute in the solution. We have also shown that the aspect ratio of CML can be further boosted by coating it repeatedly. With this scheme, we have fabricated the CML with the width of 252 ㎛ and the thickness of 5.95 ㎛ (aspect ratio=0.024). To visualize its light diffusion property, we have irradiated a laser beam to the CML and observed that the laser beam spreads widely in the vertical direction of the CML.
본 연구에서는 순수 휨을 받는 중공 원형강관, 내부에 경량기포콘크리트 및 보통콘크리트를 충전한 원형강관 부재에 대하여 강재의 압축부에 대한 좌굴특성을 고려하고, 충전된 콘크리트의 삼축압축응력 발생에 따른 강도증가 현상을 고려하여 모멘트-곡률 관계를 계산하였다. 경량기포콘크리트를 충전하더라도 해석적으로 간편하게 모멘트-곡률 관계를 계산할 수 있다는 것을 확인하였으며, 보통콘크리트를 충전한 경우에는 해석값이 실험값에 근접한 결과를 추정함을 알 수 있었다. 또한 기존의 실험결과를 이용하여 본 연구에서 개발된 모멘트-곡률 관계 해석방법의 유효성을 검증하였다.
본 자동차 충돌사고는 인간이 자동차 문명을 발전시킨 이래 누려온 편의성의 대가이기 때문에 많은 사람들이 충돌사고 시 승객의 사망과 상해를 기술적으로 감소시키기 위해 여러 가지 노력을 기울여 왔다. 도로교통공단 통계자료에 따르면 승용차 충돌사고로 인한 사망자 충 측면충돌사고에 의한 사망자가 정면충돌사고의 사망자보다 많다. 자동차 설계자들은 이에 대응하기 위해 도어 내부에 임팩트 빔(Impact Beam)과 임팩트 프레임(Impact Frame)이라는 보강재를 추가시켜 왔다. 이러한 보강재 개발을 위해 충돌실험은 필수적이다. 충돌실험의 경우 많은 비용과 시간이 소모되게 된다. 본 연구는 임팩터를 떨어뜨려 충격량과 변형량을 얻을 수 있는 실험장치 개발이 목적이다. 경제적 비용을 줄일 수 있는 이상적인 실험장치 구성을 제시하고, 수치해석 값과 실험결과 값을 비교 분석한 결과 충돌 시작 후 3.5E-3sec에서 각각 3.49E-3, 3.99E-3의 변형량을 나타냈다.
Solar daylighting system provides free and comfort lighting, but its design and control has been key issue due to heavy light collecting system. One of the solutions for the heavy weight issues would be using a light framed film such as fresnel and prism lens. This prototype system consists of light collector, light transformer and light guide luminaire. The light collector which is installed at window or the rooftop concentrates solar light, the collected beam is converted to suitable light by the light transformer. and the prism light guide luminaire has been used to distribute light emitted from light transformer for illumination. In this paper, the design concept and performance of light collector in this prototype system are presented.
최근에 철근콘크리트 구조물에서 철근의 부식문제를 해결하기 위하여 FRP bar를 철근의 대체제로 사용하려는 연구가 활발히 진행되고 있다. FRP bar는 비부식성 뿐만 아니라 철근에 비하여 자중이 작으면서도 고강도를 갖는 특성을 갖고 있다. 따라서 FRP bar가 경량골재콘크리트와 함께 사용된다면 해양에 부유되는 구조물등에서 우수한 특성을 발휘할 수 있을 것으로 예상된다. 그러나 현재까지 경량콘크리트에 FRP bar를 휨보강근으로 사용하는 구조체에 대한 연구는 거의 전무한 실정이다. 본 연구에서는 GFRP bar 경량콘크리트보에 대하여 콘크리트의 전단력 기여분을 조사하기 위하여 콘크리트 압축강도와 휨보강근비를 변수로 하는 일련의 실험을 행하였으며 이 결과를 분석하였다. 연구결과, 선행 연구에서 제안된 식에 0.75배를 곱하여 구한 콘크리트의 전단력은 실험결과와 잘 일치하였으며, ACI 440.1R-06에서 제시한 식에 의한 결과보다 더 우수한 값을 주는 것으로 나타났다.
열가소성 복합재료를 적용하여 자동차 도어 임팩트 빔을 설계하고 시생산을 통해 생산성 및 성능을 검증하였다. 자동차 안전법규는 지속적으로 강화되어 왔으며 최근 자동차 산업에서 경량화가 필수 요건이 되면서 고성능 경량 부품에 대한 요구가 크게 증대되고 있다. 본 연구는 섬유강화 열가소성 복합소재를 도입하여 기존 탄소강 제품 대비 경량화 되면서 성능은 향상된 도어 임팩트 빔 개발을 목표로 하였다. 연속섬유 복합재료와 장섬유 복합재료(LFT)를 혼합 적용한 도어 임팩트 빔 제작 공정을 제시하며, 생산성이 우수한 인서트 사출 공정을 활용하여 구현하였다. 시생산된 도어 임팩트 빔은 3점 굽힘 시험을 통하여 성능을 평가하였다. 열가소성 복합재료는 경량화 설계와 함께 높은 생산성 구현이 가능하여 다양한 자동차 부품으로 복합소재의 적용을 확대시킬 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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