본 연구에서는 차량 측면 충돌 사고 발생 시 운전자 보호를 위해 차체 측면 구조의 강성 배분과 측면 충돌 성능 간의 상관관계를 이용한 B-필러 최적설계 방법을 제안하였다. 전체 차량의 유한요소모델을 이용하여 미국 고속도로 안전 보험협회(IIHS, Insurance Institute for Highway Satety)의 측면충돌 시험 규정과 같은 충돌 해석 모델을 구성하였으며 이를 이용하여 충돌 해석을 수행하였다. 도출된 결과를 실제 차량의 충돌시험 결과와 비교하여 해석 모델의 유효성을 확인하였으며, 검증된 해석 모델을 이용하여 측면 충돌 성능에 영향이 큰 측면 구조 부재들을 선정하였다. 선정된 측면 구조 부재를 총8개의 영역으로 나누었으며, 각 영역별 강성과 측면 충돌 성능 간의 상관관계에 따라 최적 설계를 수행하기 위해 ...
본 연구에서는 차량 측면 충돌 사고 발생 시 운전자 보호를 위해 차체 측면 구조의 강성 배분과 측면 충돌 성능 간의 상관관계를 이용한 B-필러 최적설계 방법을 제안하였다. 전체 차량의 유한요소모델을 이용하여 미국 고속도로 안전 보험협회(IIHS, Insurance Institute for Highway Satety)의 측면충돌 시험 규정과 같은 충돌 해석 모델을 구성하였으며 이를 이용하여 충돌 해석을 수행하였다. 도출된 결과를 실제 차량의 충돌시험 결과와 비교하여 해석 모델의 유효성을 확인하였으며, 검증된 해석 모델을 이용하여 측면 충돌 성능에 영향이 큰 측면 구조 부재들을 선정하였다. 선정된 측면 구조 부재를 총8개의 영역으로 나누었으며, 각 영역별 강성과 측면 충돌 성능 간의 상관관계에 따라 최적 설계를 수행하기 위해 설계 변수 선정을 위한 민감도 분석을 수행하였다. 민감도 분석을 통하여 선정된 유효 설계 변수를 이용하여 측면충돌 성능에 대한 반응표면법모델을 생성하였다. 생성된 반응표면모델을 이용하여 측면 충돌 시 B-필러의 최대 침입량을 제약조건으로 B-필러 단면에 대한 최적설계를 수행하였으며, 이를 통하여 최적화된 단면 형상을 도출하였다. 최적화 된 B-필러 단면을 기본 모델에 적용한 후 앞서 실시한 방법과 동일하게 측면 충돌해석을 수행하였으며, 그 결과 기본 모델에 비하여 측면 충돌 시 B-필러의 최대 침입량과 질량을 각각 7.6%와, 3.1% 줄임으로써 측면 충돌 성능을 개선할 수 있음을 확인하였다.
본 연구에서는 차량 측면 충돌 사고 발생 시 운전자 보호를 위해 차체 측면 구조의 강성 배분과 측면 충돌 성능 간의 상관관계를 이용한 B-필러 최적설계 방법을 제안하였다. 전체 차량의 유한요소모델을 이용하여 미국 고속도로 안전 보험협회(IIHS, Insurance Institute for Highway Satety)의 측면충돌 시험 규정과 같은 충돌 해석 모델을 구성하였으며 이를 이용하여 충돌 해석을 수행하였다. 도출된 결과를 실제 차량의 충돌시험 결과와 비교하여 해석 모델의 유효성을 확인하였으며, 검증된 해석 모델을 이용하여 측면 충돌 성능에 영향이 큰 측면 구조 부재들을 선정하였다. 선정된 측면 구조 부재를 총8개의 영역으로 나누었으며, 각 영역별 강성과 측면 충돌 성능 간의 상관관계에 따라 최적 설계를 수행하기 위해 설계 변수 선정을 위한 민감도 분석을 수행하였다. 민감도 분석을 통하여 선정된 유효 설계 변수를 이용하여 측면충돌 성능에 대한 반응표면법모델을 생성하였다. 생성된 반응표면모델을 이용하여 측면 충돌 시 B-필러의 최대 침입량을 제약조건으로 B-필러 단면에 대한 최적설계를 수행하였으며, 이를 통하여 최적화된 단면 형상을 도출하였다. 최적화 된 B-필러 단면을 기본 모델에 적용한 후 앞서 실시한 방법과 동일하게 측면 충돌해석을 수행하였으며, 그 결과 기본 모델에 비하여 측면 충돌 시 B-필러의 최대 침입량과 질량을 각각 7.6%와, 3.1% 줄임으로써 측면 충돌 성능을 개선할 수 있음을 확인하였다.
In this paper, the design optimization of the vehicle’s B-pillar structure using correlation analysis between side crashworthiness and side body stiffness is performed for improving side crashworthiness. Based on Insurance Institute for Highway Safety (IIHS) side crash test protocol, a finite elemen...
In this paper, the design optimization of the vehicle’s B-pillar structure using correlation analysis between side crashworthiness and side body stiffness is performed for improving side crashworthiness. Based on Insurance Institute for Highway Safety (IIHS) side crash test protocol, a finite element model for computer simulation is developed. The model verification is carried out by comparing side crash simulation result with side crash test result. Side crash analysis is carried out to figure out crucial parts which are chosen by sensitivity about B-pillar intrusion. Based on crash analysis result, B-pillar reinforcement, inner panel and side sill are selected. Selected part is divided eight section for figuring out correlation between side body stiffness of section and side crashworthiness. Sensitivity analysis to detect effective design variables is performed. As a result, effective design variables are cross section of the B-pillar lower reinforcement, B-pillar upper reinforcement, thickness of B-pillar reinforcement and thickness of B-pillar inner panel. The objective function of optimization problem is minimizing mass and constraint are distance between B-pillar and center of driver seat. To develop the optimization function, RSM(Response Surface Method) is conducted. Optimal solution is derived by using optimization function and the optimal design is validated by side crash analysis. Comparison of initial model and optimized model is carried out and finally, mass are decreased and side crashworthiness is improved.
In this paper, the design optimization of the vehicle’s B-pillar structure using correlation analysis between side crashworthiness and side body stiffness is performed for improving side crashworthiness. Based on Insurance Institute for Highway Safety (IIHS) side crash test protocol, a finite element model for computer simulation is developed. The model verification is carried out by comparing side crash simulation result with side crash test result. Side crash analysis is carried out to figure out crucial parts which are chosen by sensitivity about B-pillar intrusion. Based on crash analysis result, B-pillar reinforcement, inner panel and side sill are selected. Selected part is divided eight section for figuring out correlation between side body stiffness of section and side crashworthiness. Sensitivity analysis to detect effective design variables is performed. As a result, effective design variables are cross section of the B-pillar lower reinforcement, B-pillar upper reinforcement, thickness of B-pillar reinforcement and thickness of B-pillar inner panel. The objective function of optimization problem is minimizing mass and constraint are distance between B-pillar and center of driver seat. To develop the optimization function, RSM(Response Surface Method) is conducted. Optimal solution is derived by using optimization function and the optimal design is validated by side crash analysis. Comparison of initial model and optimized model is carried out and finally, mass are decreased and side crashworthiness is improved.
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