현대는 자동차 제조업체나 차종이 매우 다양하다. 따라서 이들은 보다 고객들이 좋아하고 만족할 만한 자동차를 제조하려고 노력하는 실정이다. 하지만 현재 우리 나라에서는 자동차와 같은 인간-기계 시스템의 설계 요소들의 인터페이스 구축이 디자이너의 이상적 설계(good design)와 제품 개발자의 공학적 기능 기술에만 상당 부분 의존하고 있다. 따라서 이러한 자동차 내부 인터페이스의 설계에 있어서 인간 의 정신적, 육체적 능력을 고려한 HMI설계에 대해서는 상대적으로 등한시하고 있는 실정이다. 이에 기계의 사용성이나 인간의 인지 능력, 그리고 시스템의 성능을 고려한 인간-기계-시스템 인지 모형 개발 및 사용자 중심의 인터페이스 구축이 시급하다고 여겨진다. 본 연구에서는 동작 분석을 통한 운전 Performance를 설명하고 이에 걸리는 시간을 예측할 수 있는 모델에 대하여 연구하였다. 본 연구결과, 운전자의 Object조작에 대한 손의 움직임은 크게 세가지로 나눌 수 있었으며, 이를 바탕으로 하여, 시각과 손의 조합에 의한 모델을 제시하였다.
자동차, 조선, 항공 분야 등에서는 3차원 모델러를 이용한 설계작업이 다양하게 이루어지고 있으며 특히 자동차 업계에서는 그 활용도가 대단히 높다. 통상, 완성차 업계에서 작성된 곡면 데이터는 협력업체에서 부품 설계 및 제작에 대단히 중요한 정보가 되기 때문에 이와 같은 곡면정보를 이용하기 위하여 완성차 업체와 동일한 CAD 시스템을 보유하고 있어야 한다. 그러나 완성차 업체에서 사용하고 있는 3차원 모델러(CATIA, Pro/Engineer, 등)는 사용하기가 쉽지 않을 뿐만 아니라 대단히 고가의 장비여서 이를 중소 협력업체에서 구축한다는 것은 현실적으로 매우 어려운 것이 사실이다. 본 고에서는 3차원 모델러 중 자동차 업계에서 가장 많이 쓰이고 있는 CATIA(Dassault사)의 곡면 데이터를 자유로이 응용할 수 있도록 구축한 Jig 설계시스템에 대해 소개하고자 한다.
대중교통의 이용량이 증가해 감에 따라 그 중 자동차의 연비를 올리기 위하여 많은 연구들이 수행되고 있다. 본 연구의 목표는 자동차의 3가지 모델을 통해 자동차의 연비를 높일 수 있기 위하여 전방 차체를 설계하고자 하는 것이다. 모든 모델들은 CATIA 프로그램으로 설계되었고 ANSYS 프로그램으로 자동차의 외부 공기에 대한 유동해석을 모델별로 수행하였다. 시속 90km/h의 운행 속도에서는 차체가 길쭉할수록 공기의 저항을 덜 받아 연비를 높일 수 있는 효과가 있다고 사료된다. 본 연구를 통하여 기차의 효율성을 극대화할 수 있는 자동차의 전방 차체를 설계하는데 도움이 될 수 있다. 본 연구에서의 자동차 내부에 있는 라디에이터 위치에 따른 유동 해석에 관한 설계 데이터를 이용함으로서 실제적인 자동차에서의 부품에 융합하여 그 미적 감각을 줄 수 있다.
본 논문은 모바일 폰을 이용한 자동차 제어를 위한 임베디드 시스템을 설계하고, 아두이노 자동차 모델의 제어에 적용한다. 아두이노 자동자 모델에 여러 가지 센서를 부착하여 실제 상황에서 발생할 수 있는 사건들을 모의 실험하고, 자동차의 주변 환경에서 발생할 수 있는 장애물 감지와 자동차 간의 거리 측정을 통하여 상황에 대처하기 위한 자동 제어 알고리즘을 설계한다. 그리고 제안된 시스템의 타당성을 분석한다.
본 연구는 모델기반설계 기법을 이용하여 자동차 클러스터의 감시 및 제어를 하는 스테이션을 설계한다. 설계 도구로 매트랩 GUI(Graphic User Interface), M 프로그램, 시뮬링크(simulink), 스테이트 플로우(state flow), 툴박스(tool box)를 사용하여 실제 자동차 클러스터 시스템과 연동하여 자동차에서 들어오는 경고, 인터럽트 등의 각종 정보 등을 감시한다. 감시 수단으로는 PC(Personal Computer) 스테이션을 사용하여 자동차 클러스터 설계 시 툴 박스의 인터페이스 명령함수가 실제 자동차 클러스터 시스템과 연동하게 한다. 따라서, 기존의 텍스트 방식과 달리 모델기반설계로 개발된 자동차 클러스터 시스템은 각 기능 및 알고리즘을 블록과 상태플로우로 프로그램에 따라 작성하기 때문에 알고리즘의 수정이나 기능 추가가 용이하며, 또한, PC를 통해 모니터 상에서 동작 알고리즘을 검증하기 때문에 클러스터의 개발과 수정에 따른 많은 시간과 비용을 절감할 수 있는 효과를 준다.
본 연구는 자동차, 항공기 등의 수송체계의 설계에서 재료가 적용되는 과정을 통하여 설계에서의 재료의 기능 및 역할을 살펴보고, 최소의 비용으로 기능요건을 최대로 충족시키는 경제적 설계가 될 수 있도록 의사결정을 지원해주는 몇가지 분석기법을 소개하기로 한다. 1. 구조설계에서의 재료의 기능 및 역할. 2. 재료의 경제성 평가.
본 연구는 자동차 바닥 구조로 적용된 샌드위치 복합재 구조의 안전성 해석에 관한 연구이다. 본 연구에서 샌드위치 복합재 구조 적용 자동차 바닥의 구조 설계 및 해석을 수행하였다. 1차적으로 자동차 바닥 구조의 구조 설계 요구 조건이 분석되었다. 구조 설계 이후 유한 요소 해석 기법을 활용하여 자동차 바닥 구조의 구조 해석이 수행되었다. 적용 하중 조건에서 응력 및 변위 해석이 수행되었다. 최종바닥 구조의 구조 시험을 수행한 후 해석 결과와 비교하였다. 구조 해석을 통해 설계된 샌드위치 복합재 바닥 구조는 안전한 것으로 확인되었다.
차량 충돌시 자동차의 시트는 승객 및 운전자를 보호해야 한다. 따라서 자동차시트는 충분한 강도를 가져야 하며 이것은 여러 가지 법규에 의해서 제재되고 있다. 물리적 실험 결과가 법규에 정한 규정치를 만족시키기 위해 과대설계 될 수 있다. 그러나 이것은 연비를 줄이기 위한 경량화의 만족이라는 설계요구에 상충한다. 본 논문에서는 헤드레스트 강도시험을 시뮬레이션하고 과대 설계되어 있다고 판단되는 어퍼암을 최적화 모델로 최적설계를 수행하였다. 순차 이차 계획법인 PLBA 알고리즘과 민감도 해석을 위하여 직접근사해석법을 사용하였다.
일반적으로 기계부품의 설계는 부품의 설계, 해석, 그리고 시제품에 대한 성능변화를 통해서 수행된다. 이와 같은 방식의 설계는 여러 번의 시행착오에 따른 개발경비와 개발기간이 많이 소요되고 각 단계를 수행시킬 전문인력도 필요하므로 현재 산업현장에서 요구되는 신속하고 저렴한 제품개발에 적합하지 않다. 이를 해결할 수 있는 한 가지 방법으로 각 개발과정을 하나의 시스템에서 제어할 수 있는 통합시스템을 개발하는 것이다. 이런 통합시스템은 특정 제품에 대한 전용시스템이 될 가능성이 크지만 통합시스템을 구축하는 기법은 일반적인 제품들에 대해서도 적용이 가능하다. 본 논문에서는 자동차의 부품 중에서 좌석의 프레임 설계를 수행하는 통합시스템을 구축한다. 자동차 좌석은 법규에 규정되어 있는 강도와 강성을 만족해야 하므로 본 통합시스템에서는 정적조건 강도시험인 헤드레스트 테스트를 통해서 좌석을 설계한다. 그리고 통합시스템은 UNIX환경에서 C언어를 이용해 좌석 모델의 생성과 정적 성능평가를 수행할 상용프로그램들을 제어하며, 그래픽 환경은 Motif로 구현한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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