• 제목/요약/키워드: 경량차체

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승용차 차체의 정적 강도 및 강성시험 (Strength and rigidity test of a small sedan body)

  • 박광남;박성현
    • 오토저널
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    • 제3권1호
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    • pp.32-37
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    • 1981
  • 모든 차형을 간단한 이상형으로 가정하여 그들을 수치적인 값으로 비교할 수 있다면 승용차 차 체의 설계상 매우 큰 도움이 될 것이다. 실제로 새로운 모델의 차가 개발되었을 때에는 다음과 같은 이유 때문에 그 prototype body에 대한 정적 시험이 실시되고 있다. 1) 조기에 설계의 문제점이나 차체의 주결함을 발견할 수 있어 시간과 경비를 절약할 수 있다. 2) 계속적인 정적 시험을 통하여 구조적으로 만족할 만한 road car를 만들 수 있다. 3) 과설계를 방지하여 차체의 경량화에 기여하고, 최적설계의 개발을 위한 길을 제시해 준다. 차체에 대한 정적 시험은 위와 같은 이유 때문에 발전되어 왔으며, 정적 시험의 효과를 ㅊ대로 하기 위하여 그것은 순수한 공학적 원리에 기초를 두어 실제의 사용조건과 충분히 일치되는 시 험으로서 고안되었다. 차체구조는 그 사명의 다양성뿐만 아니라 제작, 개수에 상당한 노력과 시 간이 필요하기 때문에 조기에 문제점을 발견하여 결함을 제지하지 않으면 안된다. 구조체로서의 많은 필요조건 중에서 특히 중요시되는 것은 강도, 강성 및 내구성이다. 그 때문에 차체의 강도, 강성시험은 이론적인 해석(탄성학, 구조역학, 강도학 등)에 앞서 여러가지 방법이 개발되어 왔 으며, 여기에서는 그 중 가장 대표적인 방법인 비틀림시험(torsion test)과 굽힘시험(bending test) 에 관하여 Pony 4-door Sedan 차체의 시험 결과를 토대로 하여 기술하고자 한다.

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전자기 펄스 용접을 이용한 Al/Steel 접합시 최적의 공정변수 선정 (Selection of Optimal Process Parameters for Al/Steel Joining Using a MPW)

  • 심지연;강봉용;김일수;이광진;김인주
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2010년도 춘계학술발표대회 초록집
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    • pp.47-47
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    • 2010
  • 지구온난화의 심화로 사회적으로 환경의 중요성에 대한 인식이 확산되면서 $CO_2$ 배기가스 및 연비와 직결되어 있는 자동차 중량 절감의 중요성이 강조됨에 따라 차체 경량화 기술은 환경 친화적인 자동차 개발의 핵심기술로 연구되고 있다. 그러나 충돌보호 장치 및 편의장치의 증가로 차체 중량은 지속적으로 증가하고 있어 차체 중량을 혁신적으로 절감할 수 있는 초경량 차체기술이 요구된다. 차체 경량화 방법으로 기존 강재를 알루미늄재로 대체하는 방안이 연구되고 있으며, 일부 해외 고급 차종에서 알루미늄재를 이용한 스페이스 프레임 및 부품 개발을 검토 적용 중이다. 그러나 알루미늄 단일재 사용은 안전성등에서 요구 성능을 만족시키기 어렵기 때문에 강재와 알루미늄재의 적절한 사용이 필요하다. 이를 위하여 강재와 알루미늄간 이종접합부가 발생하며 이를 위한 적정 공정 개발이 필요하다. 전자기 펄스 용접(MPW)은 고상접합의 한 종류로서 고전류를 순간적으로 방전하여 발생된 고에너지를 통하여 접합이 이루어진다. 이러한 고에너지는 외부재의 전 자기적 성질에 의하여 에너지량이 결정되므로 외부재의 전도도(conductivity)는 매우 중요하며 이러한 이유로 Aluminum 1xxx계 중심의 전자기 펄스 용접 공정이 연구되었다. 그러나 자동차 스페이스 프레임 및 드라이브 샤프트등과 같은 부품에 알루미늄재를 적용하기 위해서는 일정 강도를 확보할 수 있는 6xxx계의 관련 연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 고품질의 접합부 확보를 위한 1xxx계와 6xxx의 최적의 공정변수(충전전압, 외부재와 내부재 사이의 간격, 외부재 두께)를 도출하였다. 이를 위하여 전자기 펄스 용접 장치는 한국생산기술연구원과 웰메이트(주)에서 공동으로 개발한 $120{\mu}F$의 캐패시터 6개로 구성된 'W-MPW36'을 사용하였으며 접합 후 누수시험을 통하여 접합부의 품질을 검토하였다.

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알루미늄 압출재와 샌드위치 복합재 루프를 적용한 초고속 자기부상 열차의 차체 경량화 설계 연구 (A Study on the Weight-Reduction Design of High-Speed Maglev Carbody made of Aluminum Extrusion and Sandwich Composite Roof)

  • 강승구;신광복;박기준;이은규;윤일노
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권10호
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    • pp.1093-1100
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    • 2014
  • 본 논문의 목적은 알루미늄 압출재와 샌드위치 복합재를 사용한 초고속 자기부상 열차의 하이브리드 차체 경량화 설계를 제안하는 것이다. 샌드위치 복합재는 무게 감소를 위해 2차 부재인 루프에 적용되었다. 용접에 의한 샌드위치 복합재 루프와 알루미늄 압출재 사이드 프레임과 접합시키기 위해 샌드위치 복합재 네 옆면에 가이드 알루미늄 프레임을 갖도록 고안하였다. 가이드 알루미늄 프레임의 체결력은 3점 굽힘 시험을 통해 검증하였으며, 차체의 구조 안전성 및 충돌 안전도는 상용 유한요소해석프로그램을 이용하여 철도안전법에 따라 평가하고 검증하였다. 연구결과, 알루미늄 압출재와 샌드위치 복합재로 이루어진 하이브리드 차체는 알루미늄 압출재로만 이루어진 차체에 비해 무게 절감 효과와 향상된 구조 성능을 얻을 수 있다.

자동차 샤시용 고강도 열연강판 개발 동향 (Developing Trends of Hot-roiled High Strength Steel Sheets for Automotive Chassis)

  • 조열래;김성규
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.341-348
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    • 2004
  • 최근 지구환경을 문제를 해결하기 위한 수단의 하나로 자동차 부품의 경량화 필요성이 더욱 높아지고 있습니다. 자동차 샤시 및 under body 부품, 구조재 등에 주로 사용되는 자동차 용 열연강판은 자동차 차체 중량의 약 $25\%$를 차지하며, 그 적용 두께는 판넬류 강판에 비하여 비교적 두껍고, 인장강도 310-440MPa급 강판이 주로 되고 있으나, 최근 다양한 변태조직을 이용한 가공성이 우수한 590-780MPa급 열연강판들이 개발되고 있어 향후 차체의 경량화에 크게 기여할 것으로 기대되고 있습니다. 본 발표에서는 자동차용 열연 강판의 개발 동향과 최근 포스코가 개발한 고강도 열연 강판의 적용사례를 소개하고 합니다.

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고무차륜형 AGT 경량전철 차량용 알루미늄 차체의 개발 (Development on the Aluminum Carbody for Rubber-Tired AGT Vehicle)

  • 김연수;박성혁;백남욱;김동승
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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    • pp.1118-1123
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    • 2003
  • Based on the design requirements(size, strength, structure, weight, and etc.) for the rubber-tired AGT vehicle, carbody made of aluminum alloy is designed. The analysis of strength and stiffness is performed in the designed carbody, which results in the modification for optimal shapes and structures. It consists of a under frame, side frame, roof frame, end frame and forehead frame. After the carbody manufactured, tests are performed, which are vertical load test, longitudinal compressive load test, twisting load test, twisting natural frequency measurement, bending natural frequency measurement and 3 points supporting test. Results of them can guarantee a structural safety.

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반응표면분석법을 이용한 박판 알루미늄 합금의 저입열 Pulse MIG 용접 변수 최적화에 관한 연구 (Study on the Optimization of Low Heat-Input Pluse MIG Welding Process for Aluminum Alloy sheets using the response surface methodology(RSM))

  • 김재성;황지혜;최동순;이보영
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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    • pp.624-627
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    • 2010
  • 최근 자동차 업계서는 차량의 온실가스 배출량을 줄이고 연비를 개선시킬 수 있는 방법 중의 하나로 경량화 소재를 사용하여 차체의 중량을 줄이는 연구가 활발히 진행 중에 있다. 특히 알루미늄 합금의 경우 기존 강재에 비해 비중이 낮아 가볍고 부식에 대한 저항성이 높아 많이 사용되어지고 있는 추세이다. 본 연구에서는 먼저, 저입열 용접공정을 적용하여 용접 변수와 토치의 각도에 따른 인장강도 특성을 비교하여 적정 용접 범위를 산정하였으며, 인장강도와 비드형상의 관계를 다중 회귀 분석을 이용하여 비드 예측 회귀 모델을 제시하였다. 또한 호감도 함수를 적용한 반응표면분석법을 이용하여 자동차 생산 현장에서 겹치기 용접 이음부의 강건한 용접 품질을 가질 수 있는 최적용접 공정 조건을 도출할 수 있는 효과적인 방법을 제안하고자 한다.

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경량 철강 차체

  • 강수영;이원범;김홍기;최한호;김성주;박성호
    • 기계와재료
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    • 제16권4호통권62호
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    • pp.6-20
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    • 2004
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알루미늄 합금 레이저 용접부의 기계적 성질에 영향을 미치는 인자 (Factors affecting the mechanical properties of aluminum alloy laser welds)

  • 윤종원;이윤상;박현성;신현일
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2004년도 춘계 학술발표대회 개요집
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    • pp.131-133
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    • 2004
  • 차체 경량화 소재인 냉간압연 알루미늄합금 판재는 대부분의 경우 연신율이 15%이하로 연신율 35%이상인 차체용 강판(SPCC, SPCD, SPCE 급)에 비채 성형성이 나쁘다. 알루미늄 합금 용접부의 기계적 성질 및 성형성 또한 모재에 비해 열화됨이 알려져 있다. (중략)

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地下鐵 電動車 構造强度에 관한 硏究 -第1報 이론적해석-

  • 염영하;신영기;조선휘;이장무;이교일
    • 기계저널
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    • 제22권1호
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    • pp.53-61
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    • 1982
  • 최근년의 철도차량의 동향을 살펴보면, 고속경량화와 더불어 차체강도 및 진동특성 등이 중요 시됨에 따라 안전운행을 위하여 제작된 차량의 실제강도가 설계치의 허용범위내에 있어야 하 므로, 우리나라에서도 차량안전성차량을 위하여 전기제한 스트레인 게이지를 이용한 능력해석을 개발하여 성능평가에 도입할 수 있게 되었다. 본 연구에서는 선진외국과 같은 방식의 스트레인 게이지 법을 사용하여 전동객차의 차체 및 대동수 측정에는 가속도계와 스트레인 게이지를 transducer 로 사용하여 진동특성을 기록 및 분석하고, 안정성을 평가하였다.

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