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논문 상세정보

초록

아우터 타이로드는 다른 차량 부품에 비해서 중량이 적지만, 차량 성능이 개선됨에 따라 부품의 수 및 중량에 증가하는 추세에 있다. 그러므로 자동차 연비 향상을 위해서는 경량화가 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 전기 자동차용 아우터 타이로드의 경량화 설계를 위한 기초연구로서 구조성능을 검토하기 위한 유한요소해석을 수행하였다. 개발되는 아우터 타이로드의 재질은 일반 강을 이용하였고 좌굴 및 내구 성능을 검토하였다. 조향계 및 현가계 부품의 개발 시 관성력하중, 충격하중, 좌굴하중 및 내구하중에 의한 강도를 검토하는 것이 일반적이지만, 본 연구에서는 극악한 하중으로 알려진 좌굴특성과 내구특성 만을 검토하였다. 또한 아우터 타이로드의 단면형상을 결정하는 파라미터를 설계변수로 정의하고 메타모델기반 최적화 기법을 적용하여 최적설계를 제시하였다. 그 결과 초기제품의 중량보다 9 % 감소를 실현하였다.

Abstract

Outer tie rod is lighter than other, but there is the trend item weight and the number is increasing due to vehicle performance improvement. Thus, to improve vehicle fuel efficiency, weight lightening is essential. Therefore, this research performed the finite element analysis to investigate the structural performance of the outer tie rod for an electrical vehicle. This study was performed as the preliminary study for a lightweight design of the outer tie rod. The weight of outer tie rod was optimized by adopting the steel material and applying the trial and error method. The strengths due to durability and buckling should be considered in the structural design of an outer tie rod. Furthermore, the meta model-based optimization was applied to obtain its lightweight design, leading to 9 % weigh reduction.

질의응답 

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핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
조향계 링크구조
조향계 링크구조에서 조향력은 어떻게 바퀴에 전달되는가?
조향 휠(steering wheel)에서 조향기어(steering gear), 피트먼 암(pitman arm), 릴레이 로드(relay rod), 인너 타이로드(inner tie rod, ITR)를 거친 조향력이 아우터 타이로드를 거쳐 최종적으로 너클을 통해 바퀴에 전달

1은 조향계 링크구조(link structure)를 나타내고 있다. 조향 휠(steering wheel)에서 조향기어(steering gear), 피트먼 암(pitman arm), 릴레이 로드(relay rod), 인너 타이로드(inner tie rod, ITR)를 거친 조향력이 아우터 타이로드를 거쳐 최종적으로 너클을 통해 바퀴에 전달된다.

경량화 기술
경량화 기술의 장점은 무엇인가?
상대적으로 적용이 용이하고 기존 내연기관 자동차와 전기구동 자동차에 모두 적용이 가능하다는 장점

한편 최근 가장 기술 개발이 활발한 하이브리드 자동차 (hybrid vehicle), 전기자동차 등 신 에너지원을 활용하는 기술은 적용확대를 위한 시간이 필요하고 새로운 인프라(infrastructure) 구축이 요구되는 등의 문제점이 있다. 하지만 경량화 기술은 상대적으로 적용이 용이하고 기존 내연기관 자동차와 전기구동 자동차에 모두 적용이 가능하다는 장점이 있다. 또한 차량의 안전성과 편이성에 대한 요구 증대로 차량에 장착되는 부품의 수 및 중량이 증가하는 추세에 있어 자동차의 연비 향상을 위해서는 경량화가 필수적이므로 이에 대한 국내 기술개발이 필요하다.

아우터 타이로드
아우터 타이로드는 어떤 부품인가?
차량의 핸들의 움직임에 따라 방향을 전환하는 기능을 하는 조향기관에 속하는 부품

아우터 타이로드는 차량의 핸들의 움직임에 따라 방향을 전환하는 기능을 하는 조향기관에 속하는 부품이다. Fig.

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참고문헌 (9)

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  5. S.I.song, K.j.Bae, K.H.Lee, G.G. Park, "Lightweight Design for Automotive Door Using Optimizations and Design of Experiments," Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers, Vol.10, No.1, 2002, pp. 125-132. 
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  9. J.M.Ryoo, J.S.Yang, K.J.Han, "A study in Vehicle durability test method with 4post Road Simulator" Journal of The Korean Society of Automotive Engineers, pp. 1571-1575, 2009. 

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