In this study, the transient impact structural stress analysis of tracked vehicle structures under recoil impact load is investigated. ANSYS, ABAQUS Code are used for modelling and analytical procedures. The highest maximum Tresca stress occurs on race ring portion and its stress level is (.sigma.$_{T}$)$_{max}$ =20-40kgf/m $m^{2}$. The second highest stress occurs on upper plate of chassis and down plate of turret. The maximum stress level increases with loading direction and elevation angle. The results from liner static load analysis are very much different with impact analysis. Therefore, the practical solutions of structures under impact load can be obtained by only nonlinear transient impact analysis. The impact stress analysis of the steel vehicle structures is conducted. The maximum stress level is less than (.sigma.$_T/)$_{max}$m $m^{2}$. So, the design concept of steel structures can be adapted for new alternatives.s.s.s..s.
Under the full frontal crash event, seatbelt system is the most typical and primary restraint device that prevents the second impact between an occupant and vehicle interior parts by limiting the forward motion of an occupant in the vehicle occupant packaging space. Today's restraint systems typically include the three-point seat belt with the pretensioner and the load limiter. A pretensioner preemptively tightens the seat belts removing any slack between a passenger and belt webbing which leads to early restraint of a passenger. After that a load limiter controls level of belt load by releasing the belt webbing to reduce occupant injurys. In this study, load characteristics of load limiters are optimized by the computer simulation with a MADYMO model for a frontal impact against the rigid wall at 56kph and then we suggest performance requirements. We derived optimum load characteristic from the results using four vehicle simulation models represented by the vehicle. Based on the results, we suggest the performance from the results of the second optimization using the simulation considering the design and the standardization. Finally, the performance requirements is verified by the sled tests including the load limiter device for the full vehicle condition.
AASHTO LRFD 및 도로교한계상태설계기준에서는 신뢰도 기반 활하중 모델로부터 결정된 트럭하중과 차로하중을 동시에 재하하도록 하고 있으며, 트럭하중은 충격계수를 고려하되 차로하중은 충격계수를 적용하지 않도록 규정하고 있다. 본 연구에서는 중앙경간 230m, 400m 및 540m의 멀티케이블 강합성 사장교를 대상으로 트럭하중과 차로하중이 동시에 주행하는 경우에 대해 차량-교량 상호작용 해석을 수행하고 케이블과 보강거더의 충격계수를 평가하였다. 트럭하중은 6-자유도의 차량 모델을 사용하였으며, 차로하중은 일련의 1축 차량이 연행해서 주행하는 것으로 모사하였다. 교량의 감쇠비가 충격계수에 미치는 영향을 평가하였으며, 충격에 영향을 미치는 주요 인자인 노면조도와 주행속도를 해석변수로 고려하였다. 노면조도는 ISO 8608 규정에 근거하여 랜덤 생성하였으며, 차량-교량 상호작용해석 시 노면조도는 트럭하중에만 적용하였다. 한편, 사장교의 충격계수 평가를 위해 실무에서 사용되고 있는 영향선 기법에 의한 충격계수를 동적 상호작용 해석에 의한 결과와 비교하였다.
최근 교량구조물의 증가와 더불어 차량 및 선박과 시설물 간의 충돌사고가 발생할 확률이 높아지고 있다. 특히 교량을 구성하는 상부구조와 하부구조 중에서 충돌에 의한 영향은 주로 교각 등의 하부구조가 받을 가능성이 크다. 교각에 차량 혹은 선박이 충돌하게 되면 교량 하부구조에 국부적인 손상을 유발하게 되며, 충돌사고는 훨씬 더 순간적이고 강한 물리적인 질량의 충돌을 동반할 수 있으며, 극단적인 경우 상부구조의 붕괴까지 유발할 수 있다. 그러므로 이 연구에서는 콘크리트 구조물인 교량의 교각과 같은 압축부재에 대한 설계 시 차량 등에 의한 충돌을 고려하고, 차량 충돌하중에 의한 손상지수를 정량적으로 평가하기 위해서 기존의 설계방법을 개선하고 새로운 구조물의 저항성능 평가방법을 정립하기 위하여 동적유한요소해석 프로그램인 LS-DYNA를 이용하여 교각단면, 차량의 충돌각에 따른 충격도, 축력 및 축력비, 콘크리트 강도, 주철근비와 횡방향 철근, 세장비 등을 변화시켜 케이스별 해석을 수행하였다. 이 연구 결과를 통해 콘크리트 구조물의 거동해석 및 설계기법을 Bayesian 통계방법을 이용한 만족도 곡선을 통해 충격하중을 받을 시의 성능 기반형 저항성능 평가방법을 개발하였으며, 이는 실제 충격하중에 의한 구조물의 방호성능 및 설계 시에 적절하게 적용할 수 있을 것으로 판단된다.
Chan, Tommy H.T.;Yu, Ling;Yung, T.H.;Chan, Jeffrey H.F.
Structural Engineering and Mechanics
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제15권1호
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pp.21-38
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2003
The formulation of a new bridge-vehicle system using shell with eccentric beam elements has been introduced in a companion paper (Part I). The new system takes into account of the contribution of the twisting and pitching modes of vehicles to the bridge responses. It can also be used to study the dynamic transverse load distribution of a bridge. This paper presents a parametric study on the impact induced by one vehicle or multi-vehicle running across a bridge using the proposed model. Several parameters were considered as variables including the mass ratio, the speed parameter, the frequency ratio and the axle spacing parameter to investigate their effects on the impact factor. A total number of 189 cases were carried out in this parametric study. Within the realistic range of vehicle considered, the maximum impact factors could be 2.24, 1.78 and 1.49 for bridges with spans 10 m, 20 m and 30 m respectively.
Certification revocation list(CRL) is needed for excluding compromised, faulty, illegitimate vehicle nodes and preventing the use of compromised cryptographic materials in vehicular communications. It should be distributed to vehicles resource-efficiently and CRL computational load of vehicles should not impact on life-critical applications with delay sensitive nature such as the pre-crash sensing that affords under 50msec latency. However, in the existing scheme, when a vehicle receives CRL, the vehicle calculates linkage values from linkage seeds, which results in heavy computational load. This paper proposes, a new CRL distribution scheme is proposed, which minimizes the time for CRL processing of vehicles. In the proposed scheme, the linkage value calculation procedure is performed by road-side unit(RSU) instead of the vehicle, and then the extracted linkage values are relayed to the vehicle transparently. The simulation results show that the proposed scheme reduces the CRL computational load dramatically, which would minimize impact on life-critical applications' operations with low latency.
본 연구에서는 차량과 교각의 직접충돌해석을 통하여 기존 설계기준(도로교설계기준, AASHOTO LRFD)에서 아직 고려하고 있지 않은 동적영향을 고려한 실제 교각의 충돌 파괴 거동을 다양한 경계조건별로 검토하였다. 선정된 차량은 10톤, 16톤, 38톤의 Cargo 트럭이며 교각은 경부고속도로 상 일반적인 제원으로 선정하였다. 해석결과 가장 많은 파괴는 상부구조의 고려없이 교각의 상부면을 구속하였을 시에 발생하였으며 상부구조는 2차적인 영향을 교각에 전달하기 보다는 충돌에너지를 일부 흡수하는 역할을 하며 파괴를 감소시키는 것으로 확인되었다. 또한 해석의 효율성을 위해 차량과 강체간 충돌시 발생하는 충돌하중이력곡선을 교각에 외력으로 부여한 간접충돌해석을 수행하고, 이를 직접충돌해석 결과와 비교하였다. 해석 결과 직접충돌해석 결과와 매우 유사하게 교각의 거동을 예측하는 것으로 확인되었으며 해석효율성 또한 높아져 해석시간은 약 92%정도 감소하였다. 이러한 간접충돌해석법은 다양한 기존 모델이나 다른 해석프로그램에도 쉽게 부여될 수 있어 그 활용범위가 증가할 것으로 판단된다.
The door stiffness is one of the important factors side impact. Generally, the researches have been conducted on the assembled door module. This study is to analysis the side impact characteristics for automotives door module. The impact characteristics have been determined by door module side impact test machine. To determine the initial, intermediate and peak crush resistances use the plot of load versus displacement and obtain the integral of the applied load with respect to the crush distances specified below for each door tested. The initial crush resistance is the average force required to deform the door through the initial 6 inches of crush. The intermediate crush resistance is the average force required to deform the door through the initial 12 inches of crush. The peak crush resistance will be directly obtained from the plot of load versus displacement since it is the largest force required to deform the door through the entire 18 inches crush distance. The data are used to determine if a specific vehicle or item of automotives equipment meets the minimum performance requirements of the subject Federal Motor Vehicle Safety Standard(FMVSS). FMVSS Static 214, Side impact protection, specifies performance requirements for protection of occupants in side impact crashes.
본 연구에서는 ANSYS와 ABAQUS 상용 유한요소 코드를 이용하여 궤도차량의 정적.동적 해석을 충격하중과 주행하중에 대해서 수행하였다. 궤도차량이 충격하중을 받을 때 최대 동적 Von Mises응력은 상판의 빔보강재와 레이스링사이에서 발생하였으며 응력수준은 390-450MPa이다. 정하중에 대한 동하중수 1.6을 고려했을 경우 동적 해석과 동적하중계수가 포함된 정하중 해석은 유사한 결과를 보이고 있다. 과도응력은 주로 레이싱링 주위에서 발생하고 있다. 주행하중의 경우 최대응력은 로드휠 유기압 현가장치 #1번에서 450MPa정도이며, 정적해석과 비선형 해석의 결과가 유사하다.
First, three point bending analysis for the inclined press door impact beam was carried out to investigate inclination angle effect on the maximum strength with varying support distance. Next, for the system model with spring elements representing body stiffness at door mounting area, the bending structural behavior of impact beam mounted on vehicle was estimated. The mounting distance and inclination angle were changed and the beam bending buckling strength was presumed at the head displacement below which spring stiffness change has little effect on the load. Finally strength ratio to predict the bending buckling strength of impact beam mounted on vehicle from three point bending maximum strength of fixed support distance was suggested.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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