• 제목/요약/키워드: Crashworthiness analysis

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철도안전법과 도시철도안전법을 적용한 도시형 자기부상열차의 충돌안전도 해석 (Crashworthiness Analysis of the Urban Maglev Vehicle according to Korean Railway Safety Law and Urban Transit Safety Law)

  • 이현철;구정서
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제17권5호
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    • pp.115-126
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    • 2009
  • This paper studied on the application of the crashworthiness regulations of Korean Railway Safety Law and Urban Transit Safety Law to the urban Maglev vehicle of KIMM. The Urban Maglev vehicle has to comply with the crashworthiness regulations for urban transit vehicles. The collision load cases have been simulated by using explicit finite element analysis. From the numerical results, the crashworthiness regulations of the Urban Transit Safety Law were completely satisfied, but maximum crash pulse requirement in 25 km/h crash event and no plastic deformation requirement in 10 km/h crash event in the Korean Railway Safety Law were not. If a commercial urban Maglev vehicle is developed in the near future, it is necessary that some soft buffing and energy absorbing devices are adopted in its front end so as to satisfy the crashworthiness regulations of the Korean Railway Safety Law.

개정 헬리콥터 내추락성 설계기준 분석 (Analysis of Revised Helicopter Crashworthiness Criteria)

  • 황정선;이상목
    • 한국항공우주학회지
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    • 제42권5호
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    • pp.415-422
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    • 2014
  • 군용 헬기 내추락성 설계기준을 개정해야 한다는 많은 논의가 있어 왔다. 본 논문에서는 비교적 최근에 개정된 내추락성 설계기준을 핵심내용인 내추락성 지수를 중심으로 분석하였다. 내추락성 지수는 회전익기 설계에 있어서의 내추락 성능을 정량적으로 평가하는 적절한 방법으로 인식되고 있다. 지수 평가를 통해 신규개발 또는 파생형 회전익기 설계가 얼마나 효과적으로 내추락성 요구조건을 반영했는지 확인할 수 있다. 지수 평가는 7개 분야로 구성되어 있는데, 기본 기체구조 내추락성 평가는 객관적인 계산과정을 겪는데 반해 나머지 분야들은 다분히 주관적 평가의 속성을 갖고 있다. 따라서 본 논문에서는 개정 설계기준의 효용성을 파악하기 위해 기본 기체구조 내추락성 분야 내추락성 지수의 상세 계산과정을 분석하였다.

철도차량의 Crashworthiness에 관한 실험 및 해석적 연구 (An Experimental and FEA on Crashworthiness of Rolling Stock)

  • 박경환;이정수;이장욱;박근수
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.2040-2045
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    • 2008
  • The priority of Crashworthiness concept for rolling stock is progressively increasing to reduce the damage of drivers and passengers as well as the car. For the first step of this research, the analysis of the crash elements have been performed. Also the longitudinal collapse force and mode is important point for whole carbody structure to guarantee the lower force at end part rather than the main passenger area. The carbody quasi-static collapse analysis and real test has been performed in the research. The crash elements FEA and test has been performed as well. After the initial Analysis and test, the correlation analysis between the FEA and test has been performed by FEA tunning. All this result will be used for real crashworthiness design for carbody structure.

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Multi-response optimization of crashworthiness parameters of bi-tubular structures

  • Vinayagar, K.;Kumar, A. Senthil
    • Steel and Composite Structures
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    • 제23권1호
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    • pp.31-40
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    • 2017
  • This article aims at presenting multi objective optimization of parameters that affect crashworthiness characteristics of bi-tubular structures using Taguchi method with grey relational analysis. To design the experiments, the $L_9$ orthogonal array has been used and based on that, the inner tubes have been fabricated by varying the three influence factors such as reference diameter, length difference and numbers of sides of the polygon with three levels, but all the outer cylinders have the same diameter and length 90 mm and 135 mm respectively. Then, the tailor made bi-tubular steel structures were subjected into quasi static axial compression. From the test results it is found that the crushing behaviors of bi-tubular structures with different combinations were fairly significant. The important responses (crashworthiness indicators) specific energy absorption and crush force efficiency have been evaluated from load - displacement curve. Finally optimal levels of parameters were identified using grey relational analysis, and significance of parameters was determined by analysis of variance. The optimum crashworthiness parameters are reference diameter 80 mm, length difference 0 mm and number of sides of polygon is 3, i.e., triangle within the selected nine bi-tube combinations.

하니컴 샌드위치 복합재를 적용한 저상버스의 충돌 및 전복 특성 연구 (A Study on Crashworthiness and Rollover Characteristics of Low-Floor Bus made of Honeycomb Sandwich Composites)

  • 신광복;고희영;조세현
    • Composites Research
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    • 제21권1호
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    • pp.22-29
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    • 2008
  • 본 논문은 유리섬유 에폭시 면재에 알루미늄 하니컴 샌드위치 복합재가 적용된 저상버스 차체에 대한 정면충돌과 전복에 대한 특성에 대해 연구하였다. 이때 충돌과 전복 해석은 외연유한요소 해석 프로그램인 LS-DYNA3D를 이용하였다. 차체 구조물에 적용되는 적층 복합재 면재에 대해 기계적 특성시험을 통하여 물성을 획득하였고, 직교이방성 특성을 갖는 하니컴 심재의 물성은 유효등가손상 모델을 적용하였다. 저상버스의 충돌 해석은 60km/h의 속도로 정면충돌 사고를 모사하여 해석을 수행하였고, 전복해석은 유럽 안전법규 ECE-R66의 시험 방법을 고려하여 해석하였다. 저상버스의 정면충돌과 전복에 대해 운전자와 승객의 생존 공간 안전성에 관한 결과를 보여준다. 또한, 수정된 Chang-Chang 파손기준식은 충돌과 전복해석에 대한 복합재 구조물의 파손 모드 예측에 추천된다.

내추락성 요구도 개정을 위한 미 육군 헬기 사고사례 분석 고찰 (Review on U.S. Army Helicopter Mishap Analysis for Revision of Crashworthiness Requirements)

  • 황정선;이상목
    • 한국항공우주학회지
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    • 제41권9호
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    • pp.734-739
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    • 2013
  • 군용 헬기 내추락성 설계를 위한 대표적인 기준문서는 MIL-STD-1290 및 항공기 추락생존 설계지침서(ACSDG)로서, 두 문서가 최종 개정된 것은 1980년대이다. 다양한 미 육군 헬기 사고사례 분석결과를 감안할 때, 신규 개발 항공기에 적용하기 위한 적절한 내추락성 설계지침서는 존재하지 않는다고 볼 수 있다. 본 논문에서는 새로운 내추락성 설계기준(FSCC)의 근거를 제공한 미 육군 연구개발사령부(RDECOM) 주관으로 수행된 미 육군 헬기 사고 분석결과를 고찰하고 재정리하였다. 이 분석에서는 군용 헬기 추락사고의 결과들을 체계적으로 분석하고 정량화함으로써 새로운 설계기준문서의 정량적 기준을 제공하였다.

틸팅열차의 샌드위치 복합재 차체 구조물에 대한 충돌안전도 평가 및 향상방안 연구 (A Study on the Crashworthiness Evaluation and Performance Improvement of Tilting Train Carbody Structure made of Sandwich Composites)

  • 장형진;신광복;한성호
    • Composites Research
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    • 제24권5호
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    • pp.9-16
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    • 2011
  • 본 논문은 샌드위치 복합재 틸팅열차의 충돌안전도 평가 및 성능 향상방안에 대해 서술하고 있다. 차체 구조물에 적용된 샌드위치 복합재는 알루미늄 하니컴 심재와 유리섬유 및 카본/에폭시 적층 복합재 면재로 이루어져있다. 충돌해석은 외연유한 요소 해석 프로그램인 LS-DYNA3D를 이용하였다. 이때, 유한요소모델링과 충돌해석 계산시간의 절약을 위하여 3차원 유한요소모델과 1차원 등가 모델을 적용하였다. 틸팅열차의 충돌 조건은 철도안전법에 명시하고 있는 4가지 충돌사고 시나리오를 고려하여 해석을 수행하였다. 충돌해석 결과 시나리오-2를 제외한 나머지 충돌 시나리오에서 성능 요구조건을 만족하였다. 충돌 시나리오-2의 충돌안전도 요구조건을 충족하기 위하여 전두부의 적층복합재 커버와 금속프레임의 강성 향상방안을 제안하였으며, 결과적으로 충돌 시나리오-2의 요구조건을 만족하였다.

Effects of different roll angles on civil aircraft fuselage crashworthiness

  • Mou, Haolei;Du, Yuejuan;Zou, Tianchun
    • Advances in aircraft and spacecraft science
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    • 제2권4호
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    • pp.391-401
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    • 2015
  • Crashworthiness design and certification have been and will continue to be the main concern in aviation safety. The effects of roll angles on fuselage section crashworthiness for typical civil transport category aircrafts were investigated. A fuselage section with waved-plates under cargo floor is suggested, and the finite element model of fuselage section is developed to simulate drop test subjected to 7 m/s impact velocity under conditions of 0-deg, 5-deg, 10-deg and 15-deg roll angles, respectively. A comparative analysis of failure modes, acceleration responses, and energy absorption of fuselage section under various conditions are given. The results show that the change of roll angles will significantly affect fuselage deformation, seat peak overloads, and energy absorption. The crashworthiness capability of aircraft can be effectively improved by choosing appropriate landing way.

체계적인 헬리콥터 내추락성 설계개념 연구 (A Study on the Systematic Crashworthiness Design Concept)

  • 황정선;정재권;현영오
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.35-41
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    • 2013
  • Crashworthiness design concept in the helicopter development is still under evolutionary stage. Survivability in the event of a crash was remarkably improved and this fact can be recognized by the analysis results on the AH-64 Apache and UH-60 Black Hawk crash accidents. Those two models are the first ones in which the crashworthiness design concept was applied with a full-scale requirement. Here we need to notice that under-design of the system results in unexpected injuries and deaths while over-design of the crashworthy elements result in unnecessary weight and costs. If landing gear system would be verified to have enough energy absorption capability in the specified vertical velocity interval, then design requirements of the airframe, fuel system and seats could be modified positively. In this paper, the right and systematic crashworthiness design concept is reviewed on the assumption that design requirements of some crashworthy elements could be partially tailored.

도시형 자기부상열차에 대한 철도안전법과 도시철도안전법의 충돌안전기준 적용의 비교 연구 (Comparative Study on Application of Korean Railway Safety Law and Urban Transit Safety Law to Urban Maglev Vehicle in Crashworthiness Regulations)

  • 이현철;구정서
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.748-754
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    • 2008
  • This paper studied on the application of Korean Railway Safety Law and Urban Transit Safety Law in Crashworthiness Regulations to the urban maglev vehicle of KIMM. The crashworthiness regulations for urban transit vehicle should be satisfied to the urban maglev vehicles according to crash analysis results using the explicit finite element method. However, according to its numerical results, the crashworthiness regulations of Korean Railway Safety Law were partially satisfied except the coupling and shunting condition. When a commercial urban maglev vehicle is developed in the near future, the crashworthiness regulations of Korean Railway Safety Law should be considered and satisfied during its structural design stage in some details

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