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다구찌 기법을 이용한 자동차 페달 암의 형상 최적설계
Shape Optimal Design of an Automotive Pedal Arm Using the Taguchi Method 원문보기

한국정밀공학회지 = Journal of the Korean Society for Precision Engineering, v.24 no.3 = no.192, 2007년, pp.76 - 83  

이부윤 (계명대학교 기계자동차공학부) ,  이현우 (계명대학교 저공해자동차부품기술개발센터)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The Taguchi method is applied to obtain the optimal design of an automotive pedal arm in consideration of the stiffness test specification. Design parameters are defined to describe shape of the pedal arm. Volume, maximum Von-Mises stress and maximum displacement of the pedal arm are established as ...

주제어

#자동차 페달 암   #형상 최적설계   #강성시험   #다구찌 기법  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • Lee와 Lee"의 최근 연구에서 수직강성시험 규격보다는 수평 강성시험 규격이 더 보수적이고, 따라서 형상 최적 설계를 위한 제약조건으로 수평강성시험 규격을 사용하는 것이 적절하다는 사실이 제시되었다. 따라서 본연구에서는 수평강성시험 규격을 하중조건으로 사용하여 최적설계를 도출하고자 한다.
  • 또한 연비 절감을 위해 차량 경량화가 요구되는 시대적 추세에 따라 페달 암의 최적설계안 도출이 필요한 것으로 판단된다. 본 연구는 무게를 최소화하는 페달 암의 최적 형상을 도출하는데 주안점을 두고자 한다.
  • 본 연구에서는 강성시험 규격을 만족하는 자동차 페달 암의 경량화 설계를 도출하기 위하여, 다 구찌 기법을 사용한 형상 최적화 방법을 제시하였다.
  • 본 연구에서는 페달 암의 최적 형상을 도출하기 위한 새로운 방법으로서, 품질에 관계되는 여러 설계 인자의 영향도를 통계적으로 반영하는 실험계획법인 다구찌 기법 (Taguchi method)을 적용하고자 한다. 최적화를 위하여 다구찌 기법을 적용하면, 직접탐색법에 의한 수치적 최적화" 과정에서 발생하는 반복해석(iteration)의 수렴성 문제와 과다한 해석 시간 문제를 피할 수 있게 된다.
  • 9를 보면 설계인자 D1(힌지부의 폭)과 D2(힌지부 끝단의 부시 내경)가 3개의 평가특성에 대한 기여도가 가장 큰 것을 알 수 있다. 이 요인효과 선도에 의거하여 다음 장에서 최적설계안을 선정하고 초기 설계안과 비교하여 개선 효과를 평가하고자 한다.
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참고문헌 (15)

  1. Son, G. R., 'A Study on the Reducion of Clutch Pedal Effort in Automobile,' M. S. Thesis, Busan National University, 2000 

  2. Lee, J. C., 'Computerized Analysis of Clutch Hydraulic System and Optimization of Clutch Pedal Characteristics,' Proc. of the Center for Automotive Parts Technology, Vol. 8, pp. 7-11, 2003 

  3. Lee, S. H., Park, T. W., Jung, I. H. and Seo, J. H., 'Development of Automotive Braking Performance Analysis Program Considering Dynamic Characteristic,' Trans. KSAE, Vol. 12, No. 2, pp. 175-181, 2004 

  4. Kim, S. S., Jang, H. K., Cho, Y., Park, Y. W. and Chai, J. B., 'An Experimental Study on the Stick-Slip Vibration of the Clutch during Starting of a Vehicle,' Trans. KSNVE., Vol. 11, No. 3, pp. 461-470, 2001 

  5. Hong, D. P., Kim, S. S., Tae, S. H. and Chung, T. J., 'An Analysis on the Vibration Characteristic of an Automobile at the Sudden Change of an Accelerator under Traveling,' Trans. KSNVE, Vol. 4, No. 3, pp. 353-364, 1994 

  6. Kim, K. S., Joe, C. R. and Kim, H. S., 'Development of Composite Brake Pedal for KTX-l and Tests for Structural Certification,' Trans. KSME A, Vol. 23, No. 7, pp. 1104-1111, 1999 

  7. Kim, J. D., 'A Study on Load Analysis and Durability Test Condition Evaluation of Automobile Brake Pedal,' M. S. Thesis, Changwon National University, 2004 

  8. Park, K. J., 'Application of Optimal Design Technology in Automotive,' Machine Design, Vol. 17, No. 9, pp. 82-89, 2002 

  9. Shin, H. M. and Im, M. H., 'Development of the Weight Optimized Clutch and Brake Arms for Automobiles,' Proc. of the Center for Automotive Parts Technology, Vol. 7, pp. 109-116, 2002 

  10. Lee, B. Y. and Lee, H. W. 'Structural Analysis and Topology Optimization of an Automotive Pedal Arm Considering Qualification Test Specifications,' J. KOSME, Vol. 30, No. 5, pp. 562-571, 2006 

  11. Lee, B. Y. and Lee, H. W., 'Shape Optimal Design to Minimize the Weight of the Pedal Arm of an Automotive Clutch,' Trans. KSME A, Vol. 31, No. 2, 2007 

    원문보기 상세보기 crossref

  12. Taguchi, K. and Konish, S., 'Taguchi Methods,' ASI Press, 1992 

  13. Park, S. H., 'Quality Engineering, Minyoungsa,' Seoul, 1997 

  14. ANSYS, 'User's Manual,' Revision 6.2, ANSYS Inc., 2002 

  15. Kang, J., Lee, J. M., Kang, J. H., Park, Y. C. and Park, H. C., 'Optimization of a Gate Valve Using Orthogonal Array and Kriging,' J. KSPE, Vol. 23, No. 8, pp. 119-126, 2006 

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