• 제목/요약/키워드: 굽힘 하중

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3점 굽힘 하중 해석을 통한 금속 판재형 도어 임팩트 단면형상 최적설계 (Optimal Section Design for Metal Press Door Impact Beam Development by 3-Point Bending Analysis)

  • 김선용
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권7호
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    • pp.166-172
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    • 2019
  • 금속 일체형 판재 도어 임팩트 빔 개발을 위해 단면 형상의 최적설계를 진행하였다. 기존의 도어 임팩트는 충격을 흡수하는 강관과 양쪽에 브라켓을 용접하여 자동차에 설치하는 구조로 이루어졌다. 하지만, 브라켓을 설치하기 위한 용접작업은 생산성을 떨어뜨리고 생산단가를 증가시키는 과정이다. 이러한 단점을 극복하기 위해 일체형 판재 도어 임팩트 빔의 개발은 반드시 필요한 공정이다. 본 논문에서는 일체형 판재 도어 임팩트의 단면 형상을 수치해석의 방법으로 제안하는 연구를 진행하였다. 외부 충격에 대한 반력 하중 및 생산성을 고려하여 엔지니어의 직관적인 설계 형상 6가지에 대하여 수치해석을 진행하였다. 객관적인 비교를 위해 3점 굽힘 하중 실험을 모사하는 유한요소해석을 진행하였다. 형상과 치수가 상이한 6가지의 단면 형상 중 최적의 형상을 선정하고, 상세 설계를 위해 단면형상의 높이와 폭의 치수를 변화시키며 해석을 진행하였다. 이를 통해, 일체형 판재 도어 임팩트의 최적의 단면 형상을 제안하였다.

내압과 내면 굽힘하중 조건에서 곡관의 거동에 미치는 굽힘각의 영향 (Effect of Bend Angle on the Behavior of pipe Bend under Internal Pressure and In-Plane Bending toads)

  • 김진원;나만균
    • 한국안전학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.18-25
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    • 2005
  • This study performed finite element analysis on the pipe bend with various bend angles under loading conditions of internal pressure and combined pressure and bending, to investigate the effect of bend angle on the collapse behavior of pipe bend and on the stress state in the bend region. In the analysis, the pipe bends with bend angle of $5\~90^{\circ}$ were considered, and the bending moment was applied as in-plane closing and opening modes. From the results of analysis, it was found that the collapse moment of pipe bend increases with decreasing bend angle. As the bend angle decreases, also, the equivalent stress at intrados region increases regardless of bending mode. Under closing mode bending especially, the increase in stress at intrados is significant so that the maximum stress region moves from crown to intrados with decreasing bend angle.

판재의 표면 거칠기에 따른 표면 마찰 특성 변화 (Effect of various surface roughness of steel sheet on characteristic of surface friction in stamping)

  • 조상헌;허보영;아라이히로시;주상응;김상열;이용진;문만빈;이영수;고흥석
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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    • pp.24-24
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    • 2003
  • 최근 자동차 산업이 발달함에 따라 철강업계와 자동차 회사에서는 전에 많이 사용하던 내연 무도금강판 대신 부식에 저항력이 강한 도금강판을 사용한 이후로 냉연강판의 가공 시에 야기되지 않았던 많은 문제점들이 나타났다 자동차용 강판의 경우 판재의 체적에 비하여 금형과 판재의 접촉면적이 큰 프레스 공정에서는 판재의 표면에 작용하는 마찰력의 크기가 판재의 스탬핑 성형성에 큰 영향을 미친다. 이는 마찰특성이 비록 재료고유의 성형한계에서는 영향을 미치지 못하나 스탬핑 공정에 있어서 금형과의 접촉면에서 마찰력의 크기가 패널의 변형률분포를 변화시켜 스탬핑 성형성에 큰 영향을 주는 것이다. 따라서 본 연구는 자동차용 도금강판의 표면 거칠기에 따른 판재의 표면 마찰 특성 변화를 알아보았다. 소재의 기계적 특성 측정은 UTM을 사용하였고, 도금층은 XRD, SEM을 이용하여 상분석 하였으며, 표면 거칠기는 AFM(Atomic Force Microscope), SJ-400(Mitutoyo)을 사용하여 표면 거칠기를 측정하였다. 또 드로잉 하중을 비드부에서의 굽힘-굽힘 풀림 소성변형에 의한 변형력 성분과 마찰력 성분으로 분리하여 강판의 쿠롬 마찰계수를 DBS(Draw bead simulation)로 측정하였다.

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부재단면 형상에 따른 부재 굽힘붕괴 특성의 폼 충진 효과 (Foam Filling Effect on Bending Collapse Characteristics for Member Section Type)

  • 이일석;강성종
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제15권2호
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    • pp.41-49
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    • 2007
  • More diversified and strengthened safety regulations require higher safety vehicle with less weight. The structural foam can play a role for restraining section distortion of main body members undergoing bending collapse at vehicle crash. In this study, using structural foam modeling technology, validated in previous work, the bending collapse characteristics were evaluated for two types of circular and actual vehicle body frame sections. With changing the foam filling method, outer panel thickness and section shape, load carrying capability and absorbed energy were observed. The results indicate valuable design strategy for effectively elevating bending collapse performance of body members with foam filled.

무아레 간섭계를 이용한 WB-PBGA 패키지의 온도변화 및 굽힘하중에 대한 거동해석 (Thermo-mechanical and Flexural Analysis of WB-PBGA Package Using Moire Interferometry)

  • ;주진원
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제26권7호
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    • pp.1302-1308
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    • 2002
  • Thermo-mechanical and flexural behavior of a wire-bond plastic ball grid array (WB-PBGA) package are characterized by high sensitive moire interferometry. Moire fringe patterns are recorded and analyzed for several bending loads and temperatures. At the temperature higher than $100^{\circ}C$, the inelastic deformation in solder balls become more dominant, so that the bending of the molding compound decreases while temperature increases. The deformation caused by thermally induced bending is compared with that caused by mechanical bending. The strain results show that the solder ball located at the edge of the chip has largest shear strain by the thermal load while the maximum average shear strain by the bending moment occurs in the end solder.

굽힘하중을 받는 알루미늄 사각관 보의 국부적 좌굴붕괴 거동에 관한 연구 (A Study on the Local Buckling Collapse Behavior of an Aluminum Square Tube Beam under a Bending Load)

  • 이성혁;최낙삼
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제27권12호
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    • pp.2011-2018
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    • 2003
  • To analyze the bending collapse behavior of an aluminum square tube beam under a bending load, a finite element simulation for the four-point bending test has been performed. Using an aluminum tube beam specimen partly inserted with two steel bars, the local buckling deformation near the center of the tube beam was induced. The maximum bending load and the bending collapse behavior obtained from the numerical simulation were in good agreement with experimental results. Using a combination of the four-point bending test and its finite element simulation, analysis of the local buckling and the accompanied bending collapse behavior of aluminum tube beam could be quantitative accomplished.

실시간 스프링백 예측을 통한 보의 3점굽힘 적응제어기 설계 (Adaptive Three-Point Bending Controller Through Real-Time Springback Estimation for Beams)

  • 정성종
    • 한국생산제조학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.62-68
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    • 2000
  • In order to automate straightening process of deflected beams an adaptive three-point bending controller is studies which estimates and controls springback of beams under three-point bending. An analytical load-deflection model for three-point bending of beams with circular cross sections is derived nondimensionally. In spite of variation of material and process parameters this model can be applied to springback estimation by measuring real-time values of reactive load and deflection of the beam. A hydraulic punch stroke controller is designed to take real-time controls of the permanent deflection of the beam. The validity of the proposed system is verified through experiments.

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폼 충진 모자단면 빔의 굽힘붕괴 특성 (Bending Collapse Characteristics of Hat Section Beam Filled with Structural Foam)

  • 이일석;강성종
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제14권2호
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    • pp.92-99
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    • 2006
  • Design capability for high safety vehicle with light weight is crucial to enhancing competitive power in vehicle market. The structural foam can contribute to restraining section distortion in body members undergoing bending collapse at vehicle crash. In this study, first, the validation of analysis model including structural foam model for simulating fracture behavior was discussed, and the bending collapse characteristics of five representative section types were analyzed and compared. Next, with changing the laminate foam shape, load carrying capability and absorbed energy were observed. The results suggests a design strategy of body members filled with laminate foam, leading to effectively elevating bending collapse characteristics with weight increase in the minimum.

소재강도와 두께가 파이프 굽힘변형의 꺽임발생 거동에 미치는 영향 (The Effects of Sheet Strength and Thickness on Bending Behavior of Steel Pipes)

  • 박기철;이형진
    • 대한기계학회논문집
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    • 제19권9호
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    • pp.2071-2081
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    • 1995
  • In order to examine the effects of yield stress, tensile strength and thickness on the buckling behavior during bending of pipes, the nonlinear finite element analysis of the 3-point bending tests was carried out using the commercial software (ABAQUS) under the condition of L4(2$^{3}$) performed according to the designed condition. Form the analysis of simulation results, it was found that yield stress and thickness were the major factors on buckling load at pipe bending and tensile strength gave little influence because the plastic strain and plastic zone are small. For the punch displacement to the occurrence of buckling, thickness is a major factor and yield stress and tensile strength are the minor factors.

KSLV-1 킥모터지지부 콘 구조물 구조 해석 (Structural analysis of Kick Motor support cone structure)

  • 안재모;김광수;장영순;이영무
    • 항공우주기술
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    • 제5권2호
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    • pp.159-165
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    • 2006
  • 본 연구에서는 KSLV-1 2단 킥모터를 지지하는 구조물인 킥모터지지부의 콘 구조물에 대한 구조 해석을 수행하였다. 킥모터지지부는 큰 구조물외에 트러스 구조물로 구성되어있으며, 킥모터로부터 발생하는 하중은 콘 구조물이 지지하게 된다. 킥모터로부터 발생하는 하중은 1단 추력 시 관성으로 인해 발생하는 인장 하중과 2단 킥모터 추력 시 발생하는 압축 하중이며 비행 자세에 따른 전단 하중과 굽힘 하중이 있다. 본 연구에서는 콘구조물에 부가될 수 있는 여러 가지 하중 조건에 대하여 해석을 수행하였으며, 압력 배출에 유무에 따른 구조 해석도 수행하였다. 등가 하중 기준으로 킥모터 추력으로 발생되는 등가 압축 하중보다 관성으로 인해 발생하는 등가 인장 하중이 더욱 크고 구조 해석 결과 역시 안전 여유 계수가 작게 나왔다.

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