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제안 방법
- 임팩트빔소재는 기존 소재인 SPFC780(인장강도 780MPa)과 보론강(Boron steel;인장강도 1500MPa)을 이용하였다. 고강도 소재를 채용하여 초기 설계모델인 밀폐형 섹션구조(ㅁ)를 오픈형구조(ㄷ)로 바꾸어 충돌성능의 저하 없이 경량화가 가능할 지를 검토하였으며 Fig. 4에 옵셋충돌해석에 사용한 FE-모델을 나타내었다. 충돌해석은 LS-Dyna 상용 프로그램을 이용하였다.
- 그러므로 본 연구에서는 자동차 경량화의 일환으로 자동차용 범퍼 임팩트빔의 구조적 (두께, section 변화, 구성설계부품 설계변경)인 측면과 고강도강으로 소재의 재질을 변경하였을 때의 정면 및 옵셋(offset) 충돌성능의 변화를 유한요소해석 기술로 고찰하여 경량화 가능성을 충돌 측면에서 심층 분석하였다.
- 그림에 나타나듯이 임팩트빔의 한쪽 끝을 고정하고 다른 쪽 끝단부에 100 N·mm의 단위 모멘트를 부여하여 Nastran 상용프로그램으로 다양한 경우에 대하여 비틀림 강성을 계산하였다.
- 또한, 범퍼 임팩트빔의 두께를 2.0 mm ∼ 3.5 mm로 변화시켜 두께가 비틀림 강성에 미치는 영향을 조사하였으며, 설계구조의 변화를 주어 역시 구조 변화의 영향을 분석하였다.
- 범퍼 임팩트빔에 대하여 섹션높이(section height)변화, 임팩트 빔 두께 증대 및 스테이(격막)를 추가한 섹션(section)종류의 변화 에 따른 비틀림강성(Torsional Stiffness)을 비교하였으며 가장 효과적인 것은 임팩트빔 높이를 증대 시키는 것임을 알 수 있었다. 밀폐형 섹션을 지닌 임팩트빔을 오픈형 섹션 구조형태로 설계변경하여 임팩트빔의 소재를 보론강으로 교체 후 경량화 효과 분석과 함께 정면 및 옵셋 충돌특성을 모사하였다. 해석결과 5개의 스테이를 추가한 경우, BL=0 인 경우 임팩트빔의 침입양은 21.
- 범퍼 임팩트빔 섹션 높이를 초기 109(초기모델), 165.5(1.5배), 218(2배) 및 272.5 mm(2.5배)로 달리하여 섹션 높이가 비틀림강성에 미치는 영향을 분석하였다. 또한, 범퍼 임팩트빔의 두께를 2.
대상 데이터
- 임팩트빔소재는 기존 소재인 SPFC780(인장강도 780MPa)과 보론강(Boron steel;인장강도 1500MPa)을 이용하였다. 고강도 소재를 채용하여 초기 설계모델인 밀폐형 섹션구조(ㅁ)를 오픈형구조(ㄷ)로 바꾸어 충돌성능의 저하 없이 경량화가 가능할 지를 검토하였으며 Fig.
데이터처리
- 4에 옵셋충돌해석에 사용한 FE-모델을 나타내었다. 충돌해석은 LS-Dyna 상용 프로그램을 이용하였다.
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