Due to the environmental problems of fuel consumption and vehicle emission, etc., automotive makers are trying to reduce the weight of vehicles. The most effective way to reduce a vehicle weight is to use lighter materials, such as aluminum and plastics. Aluminum Intensive Vehicle(AIV) has many advantages in the aspects of weight reduction, body stiffness and model change. So, most of automotive manufacturers are attempting to develop AIV using Aluminum Space Frame(ASF). The weight of AIV can be generally reduced to about 30% than that of conventional steel vehicle without the loss of impact energy absorbing capability. And the body stiffness of AIV is higher than that of conventional steel monocoque body. In this study, Aluminum Intensive Vehicle is developed and analyzed on the basis of steel monocoque body. The energy absorbing characteristics of aluminum extrusion components are investigated from the test and simulation results. The crush and crash characteristics of AIV based on the FMVSS 208 regulations are evaluated in comparison with steel monocoque. Using these results, the design concepts of the effective energy absorbing members and the design guide line to improve crashworthiness for AIV are suggested.
최근 초고층 건물에 구조적인 측면을 고려한 Freeform Structure라는 개념이 등장하고 있다. 이 형태는 Diagrid, Cantilevered, Tilted로 대변될 수 있는데 특히 다이아 그리드 시스템은 횡저항에 하중의 흐름을 가새 프레임을 따라 분산시킴으로써 효율적인 거동을 보이기 때문에 그만큼 부재를 경량화시킬 수가 있다. 그러나 Diagrid 구조시스템의 내진성능 평가를 위한 반응수정계수에 대한 신뢰성 있는 자료가 없기 때문에 우수한 내진성능이 예상됨에도 불구하고 기타구조 등으로 설계되고 있다. 본 연구에서는 실대형 실험을 통해 Diagrid 구조의 반응수정계수를 실험적으로 규명하고자 한다.
This paper presents a design process of light-weighted fuel cell vehicle (FCV) frame to meet design target of natural frequency in early design stage. At first, using validated FE model for the current design, thickness optimization was carried out. Next. optimization process, comprised of beam model size optimization, shell model design and shell model thickness optimization, was investigated for two frame types. In addition, in order to ensure hydrogen tanks safety against rear impact load, structural collapse characteristics was estimated for the rear frame model finally produced from the previous optimization process and, with the target of equal collapse characteristics to the current design model, structural modification with small weight increase was studied through static structural collapse analyses. The same attempt was applied to the front side frame. The results explain that the proposed process enables to design light-weighted frames with high structural performance in early stage.
The rubber wheel-type AGT has two major kinds of bogie; one is the bogie type and the other steering one. Both are important vehicular structure to support the whole running vehicle and passenger loads. This paper deals with the static analysis for the two types of bogie frame subjected to combined external forces, as well as independent ones specified in UIC 515-4. Furthermore, the dynamic analysis is performed under vibrational loading conditions so as to compare dynamic characteristics, Numerical results by using commercial packages, I-DEAS and NASTRAN show that maximum stresses do not exceed the yield strength level of material used for both bogies. From an overall viewpoint of strength, the bogie type turns out to be superior to the steering type except for the case of a lateral loading. It is also observed that the steering type shows a characteristics of low frequency behavior during a course of searching for structurally weak areas to be stiffened. The vibrational fatigue analysis for each bogie frame depends on the loading time history conditions which is applied. Time History Central Database List in the NASTRAN package. Subsequent1y, the fatigue life of bogie type is longer than the steering type.
Due to environmental problem for reduction in fuel consumption, vehicle emission and etc., many automotive makers are trying to reduce the weight of the vehicle. The most effective way to reduce the weight of vehicle is to use lighter materials, aluminum, plastics. Aluminum Space Frame has many advantages in weight reduction, body stiffness, ease of model change and so on. So, most of automotive manufacturers are attempting to develope Aluminum Space Frame body. For these reasons, we have developed Aluminum Intensive Vehicle based on steel monocoque body with Hyundai Motor Company. We achieved about 30% weight reduction, the stiffness of our model was higher than that of conventional steel monocoque body. In this paper, with optimization using FEM analysis, we could get more weight reduction and body stiffness increase. In the long run, we analyzed by means of simulation using PAM-CRASH to evaluate crush and crash characteristic of Aluminum Intensive Vehicle in comparison to steel monocoque automotive.
As industry is developed, the faster transportation of freight train is demanded. The optimum design of a structure requires the determination of economical member size and shape of a structure which will satisfy the design conditions and the functions. In this study, it is attempted to minimize the dead weight of bogie frame. From the numerical results in the shape and size optimization of the bogie frame, it is known that the weight can be reduced up to 17.45% with the displacement, stress, first natural frequency and critical buckling-load constraints. The first natural frequency and the critical buckling load of the optimized model is larger than that of the lowest design value. Stress and displacement conditions are also satisfied within the design conditions. From the results, the optimal model is stable and useful for the improvement of railway carriages.
The necessities for heightening fuel efficiency as well as lightweight design, lead to an increase of the use of aluminum alloys in the automobile industry. Extruded aluminum profile channels are used widely for the design of frame parts as lightweight assemblies, especially if a high stiffness is needed. While many applications can be realized with forming of hollow square-sectioned extruded profiles such as a stretch bending and a hydro-forming, some applications demand the use of a press bending which can be hardly found in the previous study. In this study, by introducing the use of a press bending into car sub-frames, the demands for higher accuracy as well as higher flexible method than the conventional methods will be satisfied. With respect to the design of sub-frames, the process planning was performed from the shape of a sub-frame product. The designed processes were analyzed by the commercial FEM code, DEFORM-3D. Forming dies for the each process were designed and prototypes of sub-frames were manufactured by the verified farming process. In addition, some of the important features of design parameters in the press bending were reviewed.
네트워크 및 애플리케이션 기술의 발전은 컴퓨터, 모바일 시스템을 비롯한 정보기기의 활용에 커다란 변화를 야기시켰다. 60-70년대의 메인 프레임을 시작으로 80년대의 서버-클라이언트 패러다임을 거쳐 90년대 이후의 네트워크 컴퓨터 형태로 발전하는 과정에서 현재 컴퓨터 시스템은 독립적인 물리적 시스템에서 상호보완적인 네트워크 기반의 가상 시스템으로 진화하고 있다[1][2]. 네트워크 기반의 시스템에서 작업 수행에 필요한 애플리케이션과 데이터는 로컬 시스템에 해당하는 클라이언트가 아닌 서버에 저장된다[1]. 사용자는 네트워크를 통해 서버 상의 애플리케이션, 데이터를 마치 로컬 환경에서와 같이 활용할 수 있으며, 이러한 메커니즘에 의하여 클라이언트는 보다 경량화, 네트워크 친화적시스템으로 발전해나가고 있다. 본 논문에서는 이러한 씬-클라이언트를 보다 효율적으로 구현할 수 있는 가능성 있는 방안에 대해 논의하기로 한다. 서버 상의 애플리케이션과 데이터를 마치 로컬 환경에서 활용할 수 있도록 본 논문에서는 X프로토콜을 활용하였다. 기존의 단일화 된 서버 시스템과는 달리 프락시를 미들-티어로 설계하여 QoS 및 세션의 영속성을 제고하였다. 씬-클라이언트와 서버에 각각 X서버, Xvfb(X virtual frame buffer)를 구현하였고 세션 관리를 위하여 XSMP(X Session Management Protocol)을 적용하였다. 이를 통하여 최종적으로 단순한 서버 디스플레이 전달을 넘어, 서버 상의 애플리케이션이 네트워크를 경유하여 씬-클라이언트에 원격 애플리케이션으로 전달되도록 하는 씬-클라이언트 프레임워크를 제안하였다.
최근, 사용자 제작 콘텐츠(UCC: User Created Contents) 또는 다시점 비디오(Multiview Video) 등의 응용을 위한 경량화 부호화 기술의 필요성이 대두됨에 따라 비디오 부호화 복잡도의 대부분을 차지하는 움직임 예측/보상 과정을 부호화기가 아닌 복호화기 측에서 수행하는 분산 비디오 부호화 기술(Distributed Video Coding)에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. Wyner-Ziv 부호화 기술은 채널 코딩을 이용하여 원본 영상에 대한 복호화기 측의 예측영상인 보조정보에 포함된 잡음을 제거함으로써 영상을 복원하는 구조를 가진다. 일반적인 Wyner-Ziv 부호화 기술은 키 프레임 간의 움직임 예측/보상 과정에 기반한 프레임 보간법을 통해 보조정보를 생성하며, Shannon limit에 근접한 성능을 보이는 Turbo 코드나 LDPC 코드를 통해 잡음을 제거한다. Wyner-Ziv 부호화 기술은 채널 코드의 복호화를 위해 보조정보에 포함된 잡음의 정도를 예측하는데, 이를 '가상 채널 잡음(Virtual Channel Noise)'이라 하며 일반적으로 Laplacian이나 Gaussian으로 모델화 한다. 본 논문은 변환영역에서의 주파수 단위에 적응적인 채널 잡음 모델링에 기반한 Wyner-Ziv 부호화 방법을 제안한다. 다양한 영상에 대한 제안 방법의 실험 결과는 기존 방법과 비교하여 최대 약 0.52dB에 해당하는 율-왜곡 성능의 향상을 보여준다.
본 TPMS는 타이어의 공기압을 측정하여 운전자에게 현재 타이어의 상태를 알려주는 차량용 전장 시스템이다. TPMS 센서는 소형화, 경량화, 저가격성, 저전력을 위해서 단방향 통신을 사용한다. TPMS 센서 정보의 전송 주기는 운전자에게 제공하는 서비스의 질을 나타내는데, 최적의 전송 주기를 결정하기 위해서 프레임 충돌 확률과 생존 시간(Life time)에 대해서 분석하여야 한다. 본 논문에서는 정상모드와 경고모드가 존재하는 저전력 운영 TPMS에서 벤 다이어그램을 이용한 충돌 확률 모델을 설계하였고, 정상모드 전송 주기 대 경고모드 전송 주기에 대한 비율(n)에 따라 생존 시간과 충돌 확률을 분석하였다. 타이어 교체 시기를 5년, 7년으로 가정하고, 생존시간과 충동 확률을 이용하여 최적화하였을 때, 5년에서 $T_{nP}=31$ 초, $T_{wP}$는 2.4초이고, 7년에서 $T_{nP}=71$초, $T_{wP}$는 2.5초가 된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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