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문제 정의
- 자동차의 차체나 부품에서 점용접의 위치나 개수가 변화하는 것은 그 모델의 위상이 변화하는 것이므로 그 영향도를 연속적인 변수를 이용 해 정의하기는 매우 어렵다. 따라서 본 연구에서는 하나의 점용접이 전체 점용접 모델의 내구 특성에 미치는 영향도를, 하나의 점용접이 제거 되 었을 때 다른 점용접의 수명 변화에 미치는 영 향, 으로 정의하였다. 이를 정량적으로 나타내기 위해 다양한 형태의 식을 사용할 수 있겠으나 본 연구에서는 점용접부 내구 영향도 지수를 다음과 같이 표현하였다.
- 본 논문은 GM 대우 자동차의 지원으로 수행된 과제를 통해 연구되었다.
- 본 연구에서는 기존 설계에서 내구 성능에 영향을 작게 미치는 일부 용접점을 제거하여 설계 를 개선하려 하며, 경험을 통해 용접점의 수명은 몇 개의 인접한 용접점을 제거할 때만 영향을 받 는 것을 알았다. 따라서 용접점 제거를 위한 기 준 물리량으로 구조의 최소 수명 민감도 등은 적 절하지 않았으며 다음 절에 설명한 바와 같이 점 용접의 내구 성능을 대표하는 영향도 지수를 정 의하였다.
- 따라서 본 연구에서는 하나의 점용접이 전체 점용접 모델의 내구 특성에 미치는 영향도를, 하나의 점용접이 제거 되 었을 때 다른 점용접의 수명 변화에 미치는 영 향, 으로 정의하였다. 이를 정량적으로 나타내기 위해 다양한 형태의 식을 사용할 수 있겠으나 본 연구에서는 점용접부 내구 영향도 지수를 다음과 같이 표현하였다.
가설 설정
- Shock tower는 strut tower라고도 불리우며, 지면으로부터 들어오는 하중을 많이 받는 부분으로 Fig. 3과 같은 모델을 사용 하였고, 하중은 하나의 범프 힐을 반복적으로 지나는 것으로 가정하여 적용하였다. 이 모델은 200개 이상의 점용접 이 포함되어 있어 실험 계획법을 바로 적용하기 는 매우 어렵다.
- 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 연구에서는 설계에 고려될 용접점에 대해 수명 해석을 먼저 수행한 후 그 결과를 가지고 수명이 긴 순서에 따라 설계 변수가 될 용접점을 선택하였다. 즉, 수명이 긴 용접점이 수명이 짧은 경우에 비해 제 거되어도 전체 구조의 내구 특성에 영향을 덜 줄 것이라고 가정하였다. 이렇게 선택된 용접점을 설계 변수로 선정하고, 이들의 존재 유무에 따라 2단계 직교배열표를 구성하고, 앞서 정의한 내구 영향도 지수를 반응 값으로 분석하여 최종적으 로 각 용접점의 영 향도를 계산할 수 있다.
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