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자동차 시트용 라운드 리클라이너의 후방 충돌 성능 평가를 위한 수치해석 모델링
Numerical Modeling to Evaluate Rear Crashworthiness for Round Recliner of Automotive Seats 원문보기

한국자동차공학회논문집 = Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers, v.17 no.1, 2009년, pp.64 - 71  

김정민 (강원대학교 기계.메카트로닉스공학부) ,  이경택 ((주)오스템) ,  김헌영 (강원대학교 기계.메카트로닉스공학부)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The development of more safe recliners is an important issue in the automotive industry. However, the development of new recliners is costly and take much time because it is typically based on experimental evaluation using prototypes. This study presents the evaluation of rear crashworthiness for ro...

주제어

#유한요소법   #북미자동차 안전기준   #라운드 리클라이너   #하중 경로   #진자  

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

문제 정의

  • 본 연구에서는 라운드 리클라이너의 후방충돌 성능 평가를 위한 방법으로 기존 FMVSS 301 시험을 비롯한 단품 강도 시험 가능 여부를 유한요소해석을 적용하여 고찰하였다. 유한요소해석을 이용하여 FMVSS 301 해석과 단품 강도 해석(진자 충격 해석) 의하중전달 경로, 응력 및 변형률, 전달에너지를 비교/분석하였으며, 단품 강도 시험의 타당성을 평가 하였다.
  • 그러나 FMVSS 301 시험은 고가의 시험 장비, 다수의 시트 제품 및 많은 시간이 필요하므로 라운드 리클라이너에만 국한한 후방충돌 성능평가에는 비효율적이다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 노력으로 단품 강도 시험을 기획하였다. 단품 강도 시험은 진자를 이용하여 라운드 리클라이너 부의 강성을 평가하는 시험으로 FMVSS 301 시험에 비하여 장비 가격이 저렴하고 시험 방법이 간단하며 시험 대상 제품 제작이 용이하다.

가설 설정

  • 2642 m/s의 초기속도와추의 질량을 수평하게 가하였을 때 브래킷(Arm, Base) 및 리클라이너에 과도한 변형이나 파손이 없어야 한다. 라운드 리클라이너의 기어 부분은 파손이 없다고 가정하고 Tied Contact 옵션으로 처리하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
승객안전장치 중에서 차량용 시트는 승용차에서 상용차에 이르기까지 모든 자동차에 적용되는 부품으로 무엇이 보장되도록 설계되어야 하는가? 또한, 안전띠(seat belt), 시트(seat) 등 승객의 안전과 직결되는 장치에 대하여 유한요소해석 (FEA)과 같은 컴퓨터 시뮬레이션 기술을 확대 적용 하여 안전도를 높이는 방향으로 제품을 설계, 생산하고 있다. 이러한 승객안전장치 중에서 차량용 시트는 승용차에서 상용차에 이르기까지 모든 자동차에 적용되는 부품으로 차량 주행 시 전달되는 노면의 충격이나 진동을 적절히 흡수하여 탑승자의 안락함을 보장하고 사고 시 충격으로부터 승객의 안전성을 보장할 수 있도록 설계되어야 한다. 이와 같은 다양한 기능 때문에 차량용 시트는 충돌성능, 승차성능, 소음진동성능(NVH : Noise Vibration Harshness) 등을 동시에 만족하는 설계가 이루어져야 한다.
최근 차량 기술 경쟁이 치열해짐에 따라 자동차 산업에서는 무엇이 요구되는가? 최근 차량 기술 경쟁이 치열해짐에 따라 자동차 산업에서는 제품의 성능이나 품질의 향상은 물론 개발기간의 단축과 생산비용의 절감 등이 요구되고 있다. 또한, 안전띠(seat belt), 시트(seat) 등 승객의 안전과 직결되는 장치에 대하여 유한요소해석 (FEA)과 같은 컴퓨터 시뮬레이션 기술을 확대 적용 하여 안전도를 높이는 방향으로 제품을 설계, 생산하고 있다.
승객안전장치 중에서 차량용 시트는 어떤 성능들을 동시에 만족하도록 설계되어야 하는가? 이러한 승객안전장치 중에서 차량용 시트는 승용차에서 상용차에 이르기까지 모든 자동차에 적용되는 부품으로 차량 주행 시 전달되는 노면의 충격이나 진동을 적절히 흡수하여 탑승자의 안락함을 보장하고 사고 시 충격으로부터 승객의 안전성을 보장할 수 있도록 설계되어야 한다. 이와 같은 다양한 기능 때문에 차량용 시트는 충돌성능, 승차성능, 소음진동성능(NVH : Noise Vibration Harshness) 등을 동시에 만족하는 설계가 이루어져야 한다. 또한, 차량 장착성, 최소중량, 최적가격까지 고려하여 개발이 이루어져야 한다.
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참고문헌 (11)

  1. H. Y. Lee, J. Y. Lim and H. T. Bom, "The Finite Element Analysis of Car Seat Frame According to The FMVSS Strength Test," SAE 99370210, pp.241-247, 1999 

  2. K. N. Tribbett and J. C. Lynn, "Evaluation of Automotive Front Seat Structure Constructed of Polymer Composite," SAE 920335 pp.270-274, 1992 

  3. J. M. Lim and I. Jang, "The Strength Analysis of Passenger Car Seat Frame," Transactions of KSAE, Vol.11, No.6, pp.205-212, 2003 

  4. F. S. Chang and J. O. Hallquist, "Finite Element Analysis of Low-Density High-Hysteresis Foam Materials and the Application in the Automotive Industry," SAE 940908, pp.699-707, 1994 

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  8. J. Bae and S. Kang, "Strength Analysis of Luggage Intrusion into Recreational Vehicle Seat," Transactions of KSAE, Vol.13, No.4, pp.160-166, 2005 

  9. I. Jang and B. J. Min, "A Study on the Weight Optimization for the Passenger Car Seat Frame Part," Transactions of KSAE, Vol.14, No.5, pp.155-163, 2006 

  10. B.-S. Kang, J.-Y. Jeong, M.-K. Shin and G.-J. Park, "Design of Automobile Seat for Regulations using Axiomatic Design," Transactions of KSAE, Vol.13, No.3, pp.24-34, 2005 

  11. M.-K. Shin, K.-J. Park and G.-J. Park, "Occupant Analysis and Seat Design to Reduce the Neck Injury for Rear End Impact," Transactions of KSAE, Vol.7, No.9, pp.182-194, 1999 

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