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논문 상세정보

점용접부의 피로수명을 고려한 용접 피치 최적설계

Optimum Design of Welding Pitch Considering Fatigue Life of Spot Welding Nuggets

Abstract

The purpose of this paper is to propose a systematic method on the weld pitch design of a vehicle sub-frame considering the fatigue life of spot welding points. The input data, which perform the fatigue analysis on the spot welding nuggets, are obtained by both the dynamic analysis of the multi-body vehicle model passing through the virtual proving ground of a typical Belgian road and the quasi-static analysis with the finite element model of the vehicle sub-frame. By utilizing the life cycle data obtained from the fatigue analysis, the welding points to perform the pitch change are determined. The sensitivity analysis on the fatigue life of the welding points is carried out by using the three-level orthogonal array design, and through the results of the sensitivity analysis, the best combination on the welding pitch is determined. This study shows that as compared with the baseline design, the sub-frame redesigned by the proposed technique improves the fatigue life about 7 percent while reducing the number of welding points about 19 percent.

저자의 다른 논문

참고문헌 (7)

  1. MSC/Fatigue User's Guide Ver.2001, MSC. Software Co., pp.660-722, 2001 
  2. M. S. Kim, C. W. Lee, S. H. Son, H. J. Yim and S. J. Heo, "Shape Optimization for Improving Fatigue Life of a Lower Control Arm Using the Experimental Design," Transactions of KSAE, Vol.11, No.3, pp.161-166, 2003 
  3. S. H. Park, Modern Design of Experiments, Min Young Sa, pp.11-21, 423-475, 1990 
  4. K. Y. Lee, Mechanical Behaviors of Materials, Yonsei Univ. Press, pp.80-82, 1999 
  5. Y. Zang, "Optimization of Spot-welded Structures," Finite Element in Analysis and Design, Vol.37, pp.1013-1022, 2001 
  6. T. S. Lee, "Development of CAD Tool for Optimal Spot Weld Joints," Transactions of KSME, Vol.22, No.1, pp.148-159, 1998 
  7. MSC/Nastran User's Guide Linear Static Analysis Ver.2001, MSC. Software Co., pp.432- 451, 2002 

이 논문을 인용한 문헌 (3)

  1. Lee, Sang-Beom ; Lee, Hyuk-Jae 2009. "Fatigue Life Optimization of Spot Welding Nuggets Considering Vibration Mode of Vehicle Subframe" 한국음향학회지= The journal of the acoustical society of Korea, 28(7): 646~652 
  2. Lee, Yong-Hoon ; Lee, Seung-Yoon ; Bae, Bok-Soo ; Lee, Sang-Beom ; Yim, Hong-Jae 2011. "A Study on an Optimal Spot-weld Layout Design for a Shock Tower Structure Considering the Fatigue Life under Random Vibration Loads" 한국소음진동공학회논문집 = Transactions of the Korean society for noise and vibration engineering, 21(9): 798~804 
  3. Kang, Ki-Weon 2014. "Vibration Fatigue Analysis of Spot Welded Component considering Change of Stiffness due to Fatigue Damage" 한국융합학회논문지 = Journal of the Korea Convergence Society, 5(1): 1~8 

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