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제안 방법
- 본 연구에서는 양산차종 B-car와 Z-car의 프론트 도어 체커 시스템에 대해 도어 개폐력을 해석적으 로 산출하여 시험 결과와 비교하였다. 먼저, CAD에 의한 기구학적인 분석으로 오픈각에 따른 케이스 내의 슬라이더(혹은 롤러)의 체커암 위에서의 이동 거리를 산출하였으며, 평면변형을 가정, 2차원으로 단순화한 해석모델을 구성하여 비선형 해석을 수행 한 다음, 체커암 위치에 따라 요구되는 체커암 작용 력을 산출하여 오픈각에 대해 나타내었다.
- 본 연구에서는 양산차종 B-car와 Z-car의 프론트 도어 체커 시스템에 대해 도어 개폐력을 해석적으 로 산출하여 시험 결과와 비교하였다. 먼저, CAD에 의한 기구학적인 분석으로 오픈각에 따른 케이스 내의 슬라이더(혹은 롤러)의 체커암 위에서의 이동 거리를 산출하였으며, 평면변형을 가정, 2차원으로 단순화한 해석모델을 구성하여 비선형 해석을 수행 한 다음, 체커암 위치에 따라 요구되는 체커암 작용 력을 산출하여 오픈각에 대해 나타내었다. 또한 도 어 자중에 의한 자폐 력 (스스로 닫히려는 힘: selfclosing force)을 오픈각에 따라 이론적으로 계산하였으며, 이렇게 구한 체커암 작용력과 자폐력으로 부터 실차 상태의 도어 개폐력-오픈각 관계를 산출 하여 실험결과와 비교 검토하였다.
- 먼저, CAD에 의한 기구학적인 분석으로 오픈각에 따른 케이스 내의 슬라이더(혹은 롤러)의 체커암 위에서의 이동 거리를 산출하였으며, 평면변형을 가정, 2차원으로 단순화한 해석모델을 구성하여 비선형 해석을 수행 한 다음, 체커암 위치에 따라 요구되는 체커암 작용 력을 산출하여 오픈각에 대해 나타내었다. 또한 도 어 자중에 의한 자폐 력 (스스로 닫히려는 힘: selfclosing force)을 오픈각에 따라 이론적으로 계산하였으며, 이렇게 구한 체커암 작용력과 자폐력으로 부터 실차 상태의 도어 개폐력-오픈각 관계를 산출 하여 실험결과와 비교 검토하였다.
- 3에 나타냈듯이 CAD 데이터를 이용하여 도어 오픈각을 증가시키면서 체커 마운팅으로부터 슬라.이더 센터 혹은 롤러센터의 체커암 면위 이동 거리를 구하여 단면형상 변화를 이동거리에 대해 구하였다. A, B, C는 편평부의 3곳#에 대한 슬라이더 센터 이동거리를 각각 나타낸다.
- 3차원 모델에 의한 해석은 접촉의 불안정성으로 해의 수렴성에 계속 문제가 발생할 수 있고 모델의 크기증가로 인해 해석시간이 증가하여 초기 단계의 설계도구로는 부적당하다. 따라서, 본 연구에서는 암의 특성을 고려하여 평 면 변형 률(plane strain) 상태를 가정하여, 2차원 해석모델을 구성하여 결과를 산출하였다. 해석은 상용코드인 MSC/MARC4)를 사용하였다.
- 고무쿠션과 슬라이더는 2D 평면변형률 셀요 소를 사용하였으며, 케이스와 체커암은 강체로 정 의하였다. 또한, 케이스내의 쿠션, 슬라이더 그리고 케이스 내부면 사이에 접촉을 정의하였으며 슬라 이더와 체커암 사이에 접촉을 정의하였다. 고무 쿠 션의 비선형성을 고려하기 위해 쿠션에 대한 일축 압축 시험을 통해 응력-변형률 특성곡선을 구하였으며, 이 특성곡선을 이용하여 Mooney상수 (C10, C01) 값을 산출한 후 해석의 재료 물성치로 입력하였다.
- 또한, 케이스내의 쿠션, 슬라이더 그리고 케이스 내부면 사이에 접촉을 정의하였으며 슬라 이더와 체커암 사이에 접촉을 정의하였다. 고무 쿠 션의 비선형성을 고려하기 위해 쿠션에 대한 일축 압축 시험을 통해 응력-변형률 특성곡선을 구하였으며, 이 특성곡선을 이용하여 Mooney상수 (C10, C01) 값을 산출한 후 해석의 재료 물성치로 입력하였다.5" 또한, 고무에 대해 상대적으로 강한 슬라이 더는 일축 압축시험을 통해서 산출된 탄성계수(E) 를 재료 물성치로 사용하였다.
- 6은 Z-car에 대한 해석모델을 나타낸다. Z-car에 대해서도 사용 요소종류 및 하중, 경 계조건 은 B-car와 동일하게 모델을 구성하였으며, 롤러는 강체로 모델링 하였다.
- 두 해석모델에서 고무와 스프링의 케이스내 삽입 시 의 압축량과 암 장착에 의한 초기 압축량을 계산 하여 최종 해석모델들을 구성하였으며, 실제로는 도어 안쪽에 체결 되어 케이스에 내장되어있는 슬라이더 혹은 롤러가 도어 개폐에 따라 암의 표면과 접촉을 일으키면서 이동하게 되나, 본 해석에서는 강체로 정의한 케이스를 구속시키고, 직선화된 암 에 이동의 변위를 가하면서 저항력(체커 암 작용력) 을 산출하였다.
- 본 연구에서는 식 (4), (5)에 앞의 비선형 해석에서 구한 오픈각에 따른 체커암 작용력 F<(4)를 대 입하고, 도어 자폐력 F/(S)를 이론적으로구하여 B-car와Z-car에 대해 실차 도어 개폐력을 구하였다.
대상 데이터
- . 고무쿠션과 슬라이더는 2D 평면변형률 셀요 소를 사용하였으며, 케이스와 체커암은 강체로 정 의하였다. 또한, 케이스내의 쿠션, 슬라이더 그리고 케이스 내부면 사이에 접촉을 정의하였으며 슬라 이더와 체커암 사이에 접촉을 정의하였다.
- 고무 쿠 션의 비선형성을 고려하기 위해 쿠션에 대한 일축 압축 시험을 통해 응력-변형률 특성곡선을 구하였으며, 이 특성곡선을 이용하여 Mooney상수 (C10, C01) 값을 산출한 후 해석의 재료 물성치로 입력하였다.5" 또한, 고무에 대해 상대적으로 강한 슬라이 더는 일축 압축시험을 통해서 산출된 탄성계수(E) 를 재료 물성치로 사용하였다.(Fig.
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