전 세계적으로 강화되고 있는 배기가스 규제, 연비 향상과 고안전성, 및 고객의 요구로 점점 증가하는 편의장치들로 인한 차량 중량이 증가하여 전 세계 자동차 업체들은 차량의 중량감소가 무엇보다 중요한 이슈가 되었다. 차량 중량을 줄이기 위해 많은 자동차 업체들은 알루미늄, 마그네슘 합금 등 경량재료를 차체 골격과 부품에 적용하여 경량화를 달성하였다. 차량 중량의 분포에서 약 20~25%의 중량을 차지하는 차체의 경량화가 가장 효과가 우수한 것으로 평가되고 있다. 그 중에서 특히 알루미늄 스페이스 프레임(...
전 세계적으로 강화되고 있는 배기가스 규제, 연비 향상과 고안전성, 및 고객의 요구로 점점 증가하는 편의장치들로 인한 차량 중량이 증가하여 전 세계 자동차 업체들은 차량의 중량감소가 무엇보다 중요한 이슈가 되었다. 차량 중량을 줄이기 위해 많은 자동차 업체들은 알루미늄, 마그네슘 합금 등 경량재료를 차체 골격과 부품에 적용하여 경량화를 달성하였다. 차량 중량의 분포에서 약 20~25%의 중량을 차지하는 차체의 경량화가 가장 효과가 우수한 것으로 평가되고 있다. 그 중에서 특히 알루미늄 스페이스 프레임(ASF)은 차체의 구조 강성과 차량 성능, 경량화 효과가 가장 탁월한 것으로 알려지고 있다. 본 연구에서는 실험계획법과 다분야 통합설계 기법을 이용하여 알루미늄 스페이스 프레임 차체의 구조 강성과 중량 목표를 달성하는 해석을 수행하였다. 알루미늄 스페이스 프레임의 구조 강성을 향상시키기 위해 알루미늄 압출재의 크기와 위치 및 알루미늄 주조재 연결부재(Node)와 알루미늄 판재를 최적화 하였다. 또한 알루미늄 스페이스 프레임의 구조 강성과 중량 목표를 달성하는 최적화 디자인 절차를 수립하고 그 결과를 토대로 실제 알루미늄 스페이스 프레임 차체를 제작하여 시험을 실시한 결과 기존의 STEEL 모노코크 차체 대비 동등 이상의 구조강성과 우수한 경량화 효과를 달성하였다. 향후 본 연구결과를 연료전지 전용 플랫폼 경량화에 업무에 적용하여 연료전지 차량의 성능 향상에 기여 할 것으로 판단된다.
전 세계적으로 강화되고 있는 배기가스 규제, 연비 향상과 고안전성, 및 고객의 요구로 점점 증가하는 편의장치들로 인한 차량 중량이 증가하여 전 세계 자동차 업체들은 차량의 중량감소가 무엇보다 중요한 이슈가 되었다. 차량 중량을 줄이기 위해 많은 자동차 업체들은 알루미늄, 마그네슘 합금 등 경량재료를 차체 골격과 부품에 적용하여 경량화를 달성하였다. 차량 중량의 분포에서 약 20~25%의 중량을 차지하는 차체의 경량화가 가장 효과가 우수한 것으로 평가되고 있다. 그 중에서 특히 알루미늄 스페이스 프레임(ASF)은 차체의 구조 강성과 차량 성능, 경량화 효과가 가장 탁월한 것으로 알려지고 있다. 본 연구에서는 실험계획법과 다분야 통합설계 기법을 이용하여 알루미늄 스페이스 프레임 차체의 구조 강성과 중량 목표를 달성하는 해석을 수행하였다. 알루미늄 스페이스 프레임의 구조 강성을 향상시키기 위해 알루미늄 압출재의 크기와 위치 및 알루미늄 주조재 연결부재(Node)와 알루미늄 판재를 최적화 하였다. 또한 알루미늄 스페이스 프레임의 구조 강성과 중량 목표를 달성하는 최적화 디자인 절차를 수립하고 그 결과를 토대로 실제 알루미늄 스페이스 프레임 차체를 제작하여 시험을 실시한 결과 기존의 STEEL 모노코크 차체 대비 동등 이상의 구조강성과 우수한 경량화 효과를 달성하였다. 향후 본 연구결과를 연료전지 전용 플랫폼 경량화에 업무에 적용하여 연료전지 차량의 성능 향상에 기여 할 것으로 판단된다.
Due to the global environment problems and the consumer' s need for higher vehicle performance, it becomes very important for the global car makers to reduce vehicle weight. To reduce vehicle weight, many car makers have tried to use lightweight materials, for example, aluminum, magnesium, and plast...
Due to the global environment problems and the consumer' s need for higher vehicle performance, it becomes very important for the global car makers to reduce vehicle weight. To reduce vehicle weight, many car makers have tried to use lightweight materials, for example, aluminum, magnesium, and plastics, for the vehicle structures and components. Especially, the ASF(aluminum space frame) is known for the excellent concept of the vehicle to satisfy structural rigidity, safety performance and weight reduction. In this research, the design of experiments and the multi-disciplinary optimization technique were utilized to meet the weight and structural rigidity target of the ASF. For the structural performance of the ASF, the locations and the size of aluminum extrusion bar frames, aluminum cast nodes, and the aluminum sheets were optimized. As a result, the structure design procedure has been set up to meet both structural and weight target of the ASF, and the assembled ASF showed good structural performance and weight reduction.
Due to the global environment problems and the consumer' s need for higher vehicle performance, it becomes very important for the global car makers to reduce vehicle weight. To reduce vehicle weight, many car makers have tried to use lightweight materials, for example, aluminum, magnesium, and plastics, for the vehicle structures and components. Especially, the ASF(aluminum space frame) is known for the excellent concept of the vehicle to satisfy structural rigidity, safety performance and weight reduction. In this research, the design of experiments and the multi-disciplinary optimization technique were utilized to meet the weight and structural rigidity target of the ASF. For the structural performance of the ASF, the locations and the size of aluminum extrusion bar frames, aluminum cast nodes, and the aluminum sheets were optimized. As a result, the structure design procedure has been set up to meet both structural and weight target of the ASF, and the assembled ASF showed good structural performance and weight reduction.
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