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컴퓨터 시뮬레이션을 이용한 자동차용 텐션 링크의 경량 설계
Light-Weight Design of Automotive Tension Link Based on Computer Aided Engineering 원문보기

大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. A. A, v.41 no.6, 2017년, pp.561 - 566  

김기주 (동명대학교 메카트로닉스공학과)

초록
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기존 STKM11A steel 소재로 설계된 자동차용 텐션링크를 인장강도 245 MPa인 알루미늄 합금(A356) 소재로 대체하기 위한 경량화 설계 과정이 인장, 굽힘 및 비틀링 강성의 변화 측면에서 연구하였다. 부품들의 안전성을 희생시키지 않고 자동차 부품 경량화를 이루기 위해 많은 연구자들이 보다 가볍고 강한 서스펜션 링크들에 관한 연구를 진행해 왔다. 기존 I-빔 형태의 단면을 지닌 링크는 특별한 방향에 대하여 약한 단점이 있을 수 있으므로 경량화 이후에도 모든 방향의 하중을 견딜 수 있는 최적의 링크부품 형상을 연구하였다. 다양한 형태의 링크들을 설계 및 분석하여 최적의 형상을 얻을 수 있었다. 최적화된 설계는 경량화 이전 steel 소재로 설계된 링크보다 40% 이상 경량화 시킬 수 있었으며 이를 통해 텐션링크 개발의 안전한 경량화 설계조건을 제시할 수 있었다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The weight reduction design process of tension links could be studied based on the variation of tension, bending and torsional stiffness after substituting STKM11A steels with aluminum alloys (A356) with tensile strength of 245 MPa. The existed I-beam type link component may have a weak point for lo...

주제어

#텐션링크   #강성   #경량화  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 차량 경량화를 위하여 텐션링크의 경량화 모델의 강성을 계산하고 최적화 모델의 기준 형상을 제안하고자 하였다.
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핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
자동차 경량화를 위한 방법은 무엇인가 자동차 경량화를 위한 방법은 첫째, 철 구조물을 개선하여 필요 없는 부분을 제거하는 것이고, (1) 둘째, 알루미늄 합금과 같은 가벼운 재료를 사용하는 것이다.(2) 전자는 저가이면서 재활용성이 큰 강(steel)을 사용하여 경량화 시키는 것이고, 후자는 재료 등에 의한 비용이 커서 주로 고급 대형 승용차에 사용되고 있다.
자동차 경량화를 위한 방법 중 알루미늄 합금과 같은 가벼운 재료를 사용하는 방법은 어떤 차에 주로 적용되는가 자동차 경량화를 위한 방법은 첫째, 철 구조물을 개선하여 필요 없는 부분을 제거하는 것이고, (1) 둘째, 알루미늄 합금과 같은 가벼운 재료를 사용하는 것이다.(2) 전자는 저가이면서 재활용성이 큰 강(steel)을 사용하여 경량화 시키는 것이고, 후자는 재료 등에 의한 비용이 커서 주로 고급 대형 승용차에 사용되고 있다.(3,4)
차체 경량화를 달성하기 위해 최근 연구되고 있는 대표기술은 무엇인가 차체 경량화를 달성하기 위해서 최근 연구되고 있는 대표기술로는 초경량 철강차체와 알루미늄 합금 등의 비철금속 혹은 복합재료 같은 경량재료를 이용한 차체를 들 수 있다. 특히 알루미늄 합금의 사용량이 크게 증가하여 주물부품을 중심으로 실린더블록, 실린더헤드, 피스톤, 링크, 휠,라디에이터에 이르기 까지 적용되고 있다.
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참고문헌 (5)

  1. Park, J.-H. and Kim, K. J, 2013, "Optimal Design of Camber Link Component for Light Weight Automobile Using CAE(Computer Aided Engineering)," International J. of Precision Engineering and Manufacturing, Vol. 14, No. 8, pp. 1433-1437. 

    원문보기 상세보기 crossref

  2. Park, J.-H., Kim, K. J., Lee, J. W. and Yoon, J. K., 2015, "Light-Weight Design of Automotive Suspension Link Based on Design of Experiment," International J. of Automotive Technology, Vol. 16, No. 1, pp. 67-71. 

    상세보기 crossref

  3. Park, J.-H., Kim, K. J. and Yoon, J. G., 2013, "Light-weight Design of Automotive Spring Link Based on Computer Aided Engineering," Transaction of KSAE, Vol. 21, No. 5, pp. 157-161. 

  4. Cho, B. K., Chun, S. M. and Lee, S. H., 2016, "The Study on Weight Reducton of Vehicle for Shell Eco-marathon," Transaction of Korean Soc. Auto. Eng., Vol. 24, No. 5, pp. 575-580. 

    원문보기 상세보기 crossref

  5. Han, C. S. and Kim, S. S., 2013, "The Research of Stiffness and Weight Reduction for the Material Change from Aluminum to Engineering Plastic in Automotive Parts," Korean Soc. Auto. Eng. Spring Presentation, pp. 1246-1247. 

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