• 제목/요약/키워드: 흡수부재

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금속 및 복합재료 충격흡수부재의 에너지흡수특성 비교연구 (Impact energy absorption characteristics for metal and composite members)

  • 전완주
    • 오토저널
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    • 제15권5호
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    • pp.15-21
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    • 1993
  • 본 연구에서는 자동차 차체의 경량화 방안으로서 섬유강화 복합재료를 이용한 충격흡ㅅ수 구조재인 Side Member(측면부재)의 응용을 위한 시뮬레이션용 Box Tube의 충돌에너지 흡수특성 및 거동에 대해서 기존 금속 측면부재와 비교하여 논의해 보고자 한다. 1. 금속 충돌흡수 부재의 붕괴거동. 2. 복합재료 충격흡수부재의 붕괴거동.

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단면형상이 다른 Al/CFRP 혼성박육부재의 축압궤특성 (Axial Collapse Characteristics of Aluminum/Carbon Fiber Reinforced Plastic Composite Thin-Walled Members with Different Section Shapes)

  • 황우채;이길성;차천석;김지훈;나승우;양인영
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권9호
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    • pp.959-965
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    • 2014
  • 본 연구에서는 Al/CFRP 혼성 구조부재가 승용차용 사이드부재에 사용될 것을 상정하여 Al/CFRP 혼성 구조부재의 단면형상의 변화, 최외각층의 변화가 압궤 특성에 어떠한 영향을 미치는가를 실험적으로 고찰하여 수송기계의 경량화를 위한 사이드부재로 사용될 수 있는 설계 데이터를 얻고자 하였다. 실험결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 최외층각이 $0^{\circ}$로 적층된 원형 Al/CFRP 혼성 충격 흡수부재가 사각 Al/CFRP 혼성 충격 흡수부재 보다 52,9%, 모자형 Al/CFRP 혼성 충격 흡수부재 보다 49.93% 높게 나타났으며, 최외층각이 $90^{\circ}$로 적층된 경우 원형 Al/CFRP 혼성 충격 흡수부재 사각 Al/CFRP 혼성 충격 흡수부재 보다 50.49%, 모자형 Al/CFRP 혼성 충격 흡수부재 보다 49.2% 높게 나타났다.

자동차 충돌특성 연구동향 (Research trends on the automobile crush)

  • 김천욱;한병기;원종진;임채홍
    • 오토저널
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    • 제18권4호
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    • pp.1-17
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    • 1996
  • 자동차의 안전에 대한 연구는 객실의 변형제한과 승객의 감속도 축소를 위한 여러가지 구조부재의 에너지 흡수능력 및 흡수 메카니즘을 연구하는데 초점이 맞추어져 왔다. 그 이유는 충돌사고시에 인명을 보호하기 위해서는 차제변형에 의한 물리적 접촉의 회피 뿐 아니라 충돌에너지를 적절히 흡수조절하여 충돌력을 감소시키도록 구조부재를 설계함으로써 충돌안전성이 확보되기 때문이다. 충돌에너지 흡수 특성은 구조부재의 단면 형상과 재질에 따라 달라지며 압괴모드도 구분되어진다. 즉, 복합재료의 압축붕괴특성은 금속이나 플라스틱 재질과는 다르다. 일반적으로 복합재는 재질의 파손으로 에너지가 흡수되지만 금속재는 소성변형으로 에너지를 흡수한다. 이때의 붕괴양상은 작용하중에 따라 축방향 붕괴, 굽힘붕괴, 측면붕괴의 경우는 정규압괴모드(compact mode) 및 불규칙압괴모드(noncompact mode)로 나뉘고, 원통쉘의 경우는 축대칭모드 및 다이아몬드형 모드 등으로 나뉠수 있다. 원형 및 사각 튜브는 광범위한 형상비와 후폭비를 가지도록 제작할 수 있으며 산업전반에 걸쳐 널리 쓰이므로 충돌특성 연구의 대상으로 많은 연구들이 진행되어 왔다. 또한, 충돌특성의 해석을 위한 이론적 모델이 제시되었으며 계속적인 보완이 이루어져 오고 있다.

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구조용 FRP부재의 적층구성이 흡수에너지특성에 미치는 영향

  • 최효석;김영남;양인영
    • 한국산업안전학회:학술대회논문집
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    • 한국안전학회 1999년도 춘계 학술논문발표회 논문집
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    • pp.25-30
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    • 1999
  • 자동차의 정면 충돌시 발생하는 충돌에너지를 흡수하여 인명을 보호하기 위한 장비중 구조 역학적 관점에서 고려될 수 있는 것으로 범퍼와 사이드멤버(Side Member)가 있다. 이들중 범퍼는 시속 8km/hr 이하의 저속 충돌시에 탄성 변형에너지로서 충돌에너지를 흡수하는 역할을 하나, 그 이상의 고속 정면 충돌시에는 일반적으로 사이드멤버가 충돌에너지의 60∼70%를 부재의 연속적인 대변형에 의한 소성에너지에 의해 흡수하고 있다. (중략)

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Analysis of Bending characteristics of Autoclave Forming CFRP Structural Members

  • Kim, Jung-Ho;Kim, Ji-Hoon
    • 한국주조공학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.175-178
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    • 2008
  • 우주선, 항공기, 수송차량 등은 기능은 집적 다양화 그리고 성능의 고도와 됨에 따라 에너지 효율성을 위해 구조부재의 경량화가 중요성은 증가되고 있다. 경량화 구조부재 재료 중에는 알루미늄 합금, 세라믹, 복합재료 등이 개발되어 우주선, 항공기, 수송차량 구조부재에 적용하기 위한 많은 연구가 이루어지고 있다. 이들 중, 20세기 초 알루미늄합금이 초 경량화 구조부재로서 많이 이용되었다. 본 논문에서는 경량화 재료 중 이방성을 가지는 복합재료를 구조부재에 적용하였다. 그러나 구조부재에 적용되기 위한 이방성 복합 재료는 강한 충격 이후 취성의 특징 때문에 하중과 흡수에너지가 급속히 감소하는 단점을 가지고 있다. 그래서 이방성 복합재료의 각 층간을 완전히 접합하여 성질이 매우 우수한 부재를 제작할 수 있는 Autoclave 성형법으로 제작하였다. 이방성 복합재료 중 CFRP를 설계 메커니즘 변수에 따라 Autoclave 성형을 하고 하중과 흡수에너지가 높음 평가하기 위해 굽힘실험을 하였다.

CFRP 구조 부재의 시뮬레이션 동적 거동에 관한 연구 (The Study of Simulation Dynamic Behavior of CFRP Structural Members)

  • 김정호;방정민;김지훈
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권5호
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    • pp.561-565
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    • 2011
  • 최근 수송기계 등의 구조물에 사용되는 구조부재는 대부분이 일정 형상을 지닌 형강 혹은 중공부재를 사용한다. 특히 자동차에 사용되는 구조부재는 여러 가지 부품을 지지하고, 충돌 시 충격 에너지를 흡수하여 승객을 보호하는 역할을 한다. 최근 구조부재는 이러한 특징들로 인해 경량화와 안정성을 고려하여 개발되고 있다. 본 논문에서는 CFRP 부재의 파괴 형상과 에너지 흡수특성을 예측하기 위해 CFRP 의 사각부재 형상을 만들어 충격 실험을 하고 유한요소해석 프로그램인 LS-DYNA 를 이용하여 CFRP 사각부재의 충격 시뮬레이션을 행하였다. 실험 후, FEA 프로그램의 결과와 실제 실험의 결과를 비교하여 CFRP 부재의 복잡한 파괴 거동과 에너지 흡수 특성을 고찰하였다.

인장형 에너지흡수부재를 이용한 철도차량용 장애물제거기 연구 (Study on Obstacle Deflector of a Railway Vehicle Using Tension-type Energy Absorbers)

  • 김홍익;김진성;권태수;정현승
    • 한국철도학회논문집
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    • 제20권2호
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    • pp.173-181
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    • 2017
  • 장애물제거기는 선로 내 장애물에 의한 충돌사고 발생 시 장애물을 선로 밖으로 밀어내거나 에너지흡수부재를 통해 충돌에너지를 흡수하여 열차 탈선을 방지하고 충돌사고에 의한 피해를 최소화하기 위한 장치이다. 본 연구에서는 인장형 에너지흡수부재와 4절 링크를 이용하여 장애물제거기의 작동 메커니즘을 구성하여 장애물제거기를 설계하였다. 또한 EN 15227에서 요구하는 정적강도 및 에너지흡수조건을 확인하기 위한 성능검증시험 방법을 고안한 뒤 유한요소해석 및 UTM (Universal Test Machine)을 이용한 성능검증시험을 수행하였다. 본 연구를 통해 EN 15227의 요구조건을 만족하는 장애물제거기를 개발하였으며, 제안된 장애물제거기의 설계 및 검증 절차에 따라 붕괴하중의 조절이 가능하며 이를 실험을 통해 검증할 수 있는 방법을 제안하였다.

단품 압궤 시뮬레이션을 이용한 FMH 충격흡수부재의 설계방법에 관한 연구 (Designing FMH Impact-Absorbing Structure by Using Subcomponent Collapse Simulation)

  • 김지훈;전인기;최재민;김성훈
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권8호
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    • pp.1113-1118
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    • 2010
  • 차량의 내장부품 설계에 있어 내장 부품의 탑승자 보호를 위한 FMVSS 201 법규에 따른 FMH 충격성능 만족을 위한 충격흡수구조 설계 방법이 필요하다. 충격흡수구조 설계 과정에 있어 FMH 충격 성능은 헤드라이닝의 타격 위치 및 헤드폼의 접근각에 따라 위치별로 각각 다르게 설정되며, FMH 충격 흡수부재는 위치에 따른 차체의 강성 및 상관부품을 고려하여 각 타격 위치에 따른 적절한 충격 흡수 성능을 가져야 하며 차체 강성의 변화를 고려한 효율적인 설계 방법이 필요하다. 본 연구에서는 충격 흡수구조 설계 과정에 있어 초기 설계안에 대한 충격 강도 검토의 시간을 줄이기 위해 전차량 시뮬레이션에서 수행하던 FMH 충격흡수부재 설계를 단위 모델의 압궤 시뮬레이션을 통해 진행함으로써 보다 빠르고 효율적으로 타격 위치별 적합한 충격 흡수구조를 설계하는 방법을 검토하였다.

트리즈를 활용한 자동차 측면충돌의 도어트림 충격흡수부재의 충돌에너지 조절문제 해결에 관한 연구 (The Study of Impact Energy Control of Door Trim Crash Absorption Using The TRIZ method)

  • 장익근;전오환;김호종;허용정
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2007년도 춘계학술발표논문집
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    • pp.28-31
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    • 2007
  • 자동차 측면충돌시 인체의 상해를 줄이기 위하여 도어 시스템 부품 중에 도어트림이 충격을 차단하고 인체를 보호하는 역할을 하고 있다. 차체 판넬이 변형되어 도어트림에 전달되는 충돌 에너지를 패드가 흡수 하는데 중대한 기능을 한다. 이전에 충격흡수 패드는 외곽부위의 수평면에 의존하여 설계되었으며 이 구조는 점진적으로 충격을 흡수 하는데 문제점이 발견 되었는데 트리즈의 6단계 창의성 기법을 적용하여 패드의 주요 특성을 찾아내고 그 특성에 모순을 해결하여 차종에 적용할 수 있는 기본 단면과 설계 자유도가 높은 충격흡수부재를 개발 하였다.

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전처리된 김치 부재료와 냄새 흡수 물질이 발효중 김치냄새에 미치는 영향 (Effects of Pre-treated Sub-ingredients and Deodorization Materials on the Kimchi Smell during Fermentation)

  • 구경형;김영진;구영조;최인욱
    • 한국식품과학회지
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    • 제31권6호
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    • pp.1549-1556
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    • 1999
  • 김치의 자극적인 냄새의 감소를 목적으로 김치 냄새에 영향을 주는 김치 부재료의 냄새 감소처리와 냄새 흡수 효과가 있는 물질이 김치 냄새에 미치는 영향을 조사하였다. 김치 부재료중 냄새가 강한 마늘, 생강, 파의 냄새 감소에 관한 국내외 특허를 기초로 하여 처리된 부재료를 관능검사 및 전자코에 의해 냄새를 조사 결과 냄새가 잘 유지되는 전처리 방법은 동결건조였으며, 냄새의 감소 효과가 가장 큰 구는 열풍처리구와 열처리와 침지방법을 병행한 구였다. 이들 부재료가 김치발효중 pH, 총산도 및 미생물 균수에 미치는 영향은 대조구와 처리구간에 큰 차이가 없었으며, 관능검사결과 김치 제조 직후에서 발효 10일까지는 대조구에 비하여 전처리한 부재료 첨가구는 김치냄새가 약하다고 하였으나, 발효가 더 진행되면 시료간에 차이가 없었다. 또 김치제조시 냄새를 포집하는 특성이 있어 냄새 흡수 효과를 내는 ${\alpha}-cyclodextrin$${\beta}-cyclodextrin$을 각각 0.1%씩 첨가하여 $10^{\circ}C$에서 발효시키면서 pH, 총산도 및 관능검사를 실시한 결과 발효 전반에 걸쳐 대조구와 큰 차이가 없었다. 한편 냄새 흡수 효과가 크다고 알려진 이산화염소를 주성분으로 하는 냄새 흡수제로 처리된 김치의 냄새 감소 정도를 GC/MSD로 분석한 결과 methyl allyl sulfide, dimethyl disulfide 등의 김치냄새의 주요 성분인 sulfide 류가 약 50% 정도가 감소하였고, 관능검사 결과도 대조구의 $6.5{\pm}1.80$에서 냄새 흡수제 처리구는 약 $3.8{\pm}1.17$로 유의적인 차이를 보였다.

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