• 한국전산구조공학회논문집
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• 제26권5호
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• pp.343-349
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• 2013

항공기 연료셀은 추락 상황에서 승무원의 생존성과 직결되는 중요 구성품으로 회전익 항공기에 적용되고 있는 내충격성 연료셀은 추락시 승무원의 생존성 향상에 큰 역할을 하고 있다. 미육군은 항공기가 처할수 있는 다양한 상황에서 연료셀이 제 기능을 발휘할 수 있도록 1960년대 초부터 MIL-DTL-27422 이라는 연료셀 개발규격을 제정하여 현재까지 적용해 오고 있다. 해당 개발규격에 규정된 시험 중에서 충돌충격시험은 연료셀의 내충격 성능을 검증하는 시험으로써, 해당 시험을 통과하는 연료셀은 생존가능 충돌환경에서 화재가 발생하지 않아 승무원의 생존성이 대폭 향상될 수 있음을 의미한다. 그러나 충돌충격시험은 작용하는 하중 수준이 너무 높기 때문에 실패 위험성이 가장 큰 시험이기도 하다. 연료셀이 해당 시험을 통과하지 못하는 경우에는 재시험을 위한 비용과 준비기간이 상당히 소요되어 항공기 개발일정에 심각한 지장을 초래할 가능성도 높다. 따라서, 연료셀 설계 초기부터 내충격성능 만족여부에 대한 예측을 위해 충돌충격시험의 수치해석을 통한 실물시험에서의 실패 가능성을 최소화해야 한다는 필요성이 제기되어 왔다. 본 연구에서는 충돌모사 프로그램인 LS-DYNA에서 지원하는 유체-구조 연성해석 방법인 SPH 방법을 사용하여 연료셀 충돌충격시험 수치 모사를 수행하였다. 수치해석 조건으로 MIL-DTL-27422에서 요구하는 시험조건을 고려하였고, 실물 연료셀의 시편시험을 통해 확보한 물성데이타를 해석에 반영하였다. 그 결과로 연료셀 자체의 응력수준을 평가하고 취약부위에 대한 고찰을 수행하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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• pp.456-461
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• 2004

The dynamic behavior of sheet metals must be examined to ensure the impact characteristics of auto-body by a finite element method. An appropriate experimental method has to be developed to acquire the material properties at the intermediate strain rate which is under 500/s in the crash analysis of auto-body. In this paper, tensile tests of various different steel sheets for an auto-body were performed to obtain the dynamic material properties with respect to the strain rate which is ranged from 0.003/sec to 200/sec. A high speed material testing machine was made for tension tests at the intermediate strain rate and the dimensions of specimens that can provide the reasonable results were determined by the finite element analysis. Stress-strain curves were obtained for each steel sheet from the dynamic tensile test and used to deduce the relationship of the yield stress and the elongation to the strain rate. These results are significant not only in the crashworthiness evaluation under car crash but also in the high speed metal forming.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권1호
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• pp.1-9
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• 2010

본 연구의 목적은 저속충돌에서 승용차량의 범퍼체결구조를 분석하기 위한 것이다. 차량의 손상성-수리성 향상 연구를 위해 범퍼체결구조가 서로 상이한 3개 차종에 대해 RCAR(세계자동차 수리기술위원회)의 저속충돌시험(전,후면 40% 오프셋 충돌시험) 기준을 적용하였다. 시험결과 충격흡수능력은 직사각형 단면형상을 가지고 그 부분이 범퍼레일에 삽입되는 크래시박스식의 범퍼스테이가 대부분의 차량에 적용되고 있는 다른 두 유형의 범퍼체결구조에 비해 우수하게 나타났다. 우수하게 설계된 직사각형 단면형상을 가지는 범퍼체결구조가 저속충돌사고 시 차량의 손상성-수리성을 향상시킴으로써 승객의 안전성도 강화시킬뿐만 아니라 수리비 절감에도 기여할 수 있다는 것이 본 연구에서 입증되었다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제8권3호
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• pp.163-170
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• 2000

Accident statistics shows that the portion of fatal occupant injuries due to side impacts is considerably high. The side impact usually leads to a severe intrusion of side structure into the passenger compartment. Furthermore, the safety zone for the side impact is relatively small compared to the front impact. Those kinds of physics for side impact frequently result in a fatal injury for the occupant. Therefore, NHTSA and EEVC are trying to intensify the regulation for the occupant protection against side impact. Both the regulation and recent market trends are asking for an installation of side airbag. There are several types of system configuration for side impact sensing. In this paper, we adopt the acceleration-based remote sensing method for the side airbag control system. We mainly focus on the development of hardware and crash discrimination algorithm of remote sensing unit. The crash discrimination algorithm needs fast decision of airbag firing especially for high-speed side impact such as FMVSS 214 and EEVC tests. It is also required to distinguish between low-speed fire and no-fire events. The algorithm should have a sufficient safety margin against any misuse situation such as hammer blow, door slam, etc. This paper introduces several firing criteria such as acceleration. velocity and energy criteria that use physical value proportional to crash severity. We have made a simulation program by using Matlab/Simulink to implement the proposed algorithm. We have conducted an algorithm calibration by using real crash data for 2,500cc vehicle. The crash performance obtained by the simulation was verified through a pulse injection method. It turned out that the results satisfied the system requirements well.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.18-30
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• 2010

As the automobile industry is developing, the number of deaths and injuries has increased. To reduce the damages from automobile accidents, the government of each country proposes experimental conditions for reproducing the accident and establishes the vehicle safety regulations. Automotive manufacturers are trying to make safer vehicles by satisfying the requirements. The Hybrid III crash test dummy is a standard Anthropomorphic Test Device (ATD) used for measuring the occupant's injuries in a frontal impact test. Since a real crash test using a vehicle is fairly expensive, a computer simulation using the Finite Element Method (F.E.M.) is widely used. Therefore, a detailed and robust F.E. dummy model is needed to acquire more accurate occupant injury data and behavior during the crash test. To achieve this goal, a detailed F.E. model of the Hybrid III 5th percentile female dummy is constructed by using the reverse engineering technique in this research. A modeling process is proposed to construct the F.E. model. The proposed modeling process starts from disassembling the physical dummy. Computer Aided Design (CAD) geometry data is constructed by three-dimensional (3-D) scanning of the disassembled physical dummy model. Based on the geometry data, finite elements of each part are generated. After mesh generation, each part is assembled with other parts using the joints and rigid connection elements. The developed F.E. model of dummy is simulated based on the FMVSS 572 validation regulations. The results of simulation are compared with the results of physical tests.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.918-923
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• 2018

항공기용 연료탱크는 평상시에는 연료저장 등의 단순한 기능을 한다. 그러나, 항공기 추락과 같은 긴급 상황에서는 연료탱크 구조건전성은 승무원의 생존과 직결되므로, 관련 성능의 보유 여부를 충돌충격시험을 통해 입증하도록 규정되어 있다. 충돌충격시험은 높은 충격하중으로 실패 위험이 높기 때문에 설계 초기 실물시험에서의 시행착오 가능성을 최소화하기 위한 노력이 진행되어 왔다. 실제 시험 전에 수행하는 수치해석도 그러한 노력의 일환이다. 하지만, 수치해석 결과가 설계에 반영되기 위해서는 수치해석의 신뢰성 확보가 필요하다. 본 연구에서는 회전익항공기 연료탱크의 충돌충격시험 수치해석의 신뢰성 확보를 위해 수치해석 결과와 시험 데이타 간의 비교를 수행하였다. 수치해석은 충돌전용 소프트웨어인 LS-DYNA을 사용하였고, 해석방법은 유체-구조연성해석 방법 중 ALE(arbitary lagrangian eulerian) 방법을 적용하였다. 시험데이터 확보를 위해 연료탱크 금속 피팅부에 변형률게이지를 설치하고 데이터 획득장비와 연동시켰다. 수치해석 결과로써 연료탱크 피팅부의 변형률과 응력을 계산하였다. 그리고, 실물 연료탱크로 수행한 충돌충격시험을 통하여 확보한 상부피팅의 변형률 측정값과 수치해석으로 계산된 변형률과의 오차를 평가함으로써 수치해석의 신뢰성을 제고하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권1호
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• pp.32-39
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• 2011

항해자료기록기(VDR) 캡슐은 항해사고와 같은 극한환경에서 저장된 정보를 안전하고 재사용이 가능한 형태로 보존하는 것을 목적으로 한다. 본 연구에서는 VDR 캡슐에 대하여 관통저항력과 고온 및 저온내화의 극한환경시험에 대한 구조 및 방열측면의 모델링, 해석, 실험을 통한 검증에 대하여 기술하였다. 특히 관통시험에서 캡슐을 보호하는 캡슐하우징의 두께에 따른 영향성을 LS-DYNA를 이용한 모델링과 해석을 통하여 검토하였으며, 고온 및 저온내화시험에서 VDR 캡슐을 보호하기 위해 사용되는 상변화물질과 단열재의 체적비에 따른 열적특성을 Icepak을 이용한 열해석을 통하여 수행하였다. 또한 실험을 통하여 VDR 캡슐의 구조 및 열적신뢰성을 검증하였다.

• 자동차안전학회지
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• 제6권1호
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• pp.41-47
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• 2014

A new dummy has improved biofidelity from Fair to Good compare with EuroSID2re which is currently used for regulation tests and NCAP tests. Some instrumentation of each body region has been changed to measure the assessment of injury risk. The objective of this study is to find out the injury characteristic of each dummy and to calculate the relation between external force and injury for each dummy with pendulum tests. Finally, this study suggests the optimized external force to meet consumer tests. A new dummy named WorldSID for side impact will be introduced into EuroNCAP tests after 2015. Korea government is also planning to adopt WorldSID at KNCAP tests from 2017 and Global Technical Regulation (GTR) will also adopt WorldSID to oblique side pole crash.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제7권6호
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• pp.144-155
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• 1999

An occupant analysis code SAFE (Safety Analysis For occupant crash Environment) is utilized to simulate and improve the crash performance of an energy absorbing steering system. The safety standard FMVSS 203 is simulated and used for design evaluations . Segments and contact elliposids are utilized to model the bod blocks and the components of the steering system with SAFE. Spring-damper elements and force-deflection characteristics are utilized to model the energy absorbing components such as the plate and the polyacetal molding. The plate absorbs the impact energy through tensile deformation . Whereas, the polyacetal molding absorbs the impact energy through compression. the body block test is carried out to validate tie simulation model, and real component tests are performed to extract the force-deflection curves . After the model is validated , the parameter study is carried out to evaluate the crash performance of the energy absorbing components. A performance measure is defined for the parameter study. Using the results of the parameter study and managing the orthogonal arrays, optimum design values of energy absorbing components are determined to minize the occupant injury.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제14권11호
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• pp.1232-1243
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• 2000

Motor vehicle accidents in rear impacts cause more than fifty percents of drivers to suffer from neck injuries. It is known that most neck injuries are associated with rear-end collisions at a speed lower than 32 km/h and between the Abbreviated Injury Scale (AIS) 1 and AIS 2. Two different types of low speed crash tests such as the frontal barrier and rear moving barrier crashes have been conducted by following the procedure of the Research Committee for Automobile Repairs (RCAR). The injury for the neck and the Head Injury Criteria (HIC) were measured by using the sensors mounted on dummies. We reviewed neck injures and the relationship between the neck and head injuries, and examined the deceleration of the body. Using the experimental test data at the neck, we investigated an improved neck injury criterion Nij. Also, the effects of the position of a head restraint on reducing the frequency and severity of the neck injury in rear-end collisions were investigated.