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차체 구조 개념설계 - 1 차체는 외관에 나타나는 외판과 스탬핑 된 개단면을 가진 내판으로 구성되고, 종부재들은 종방향 굽힘 하중, 횡부재 들은 전단과 비틀림 하중에 대해 강성을 유지하게 하고, 차체를 구성하는 부재들은 기타 하중을 분산하고 지지하는 역할을 한다. 하중을 지지하고 분산시킨다는 측면에서 각 프레임이 연결되는 결합부에 응력집중이 발생하고 국부 컴플라이언스에 의한 유연 천이 영역이 형성되어 강성이 불연속적이 되고 하중 분산이 의도한 대로 이루어지지 않을 수 있다. 차체는 주로 강성과 변형량에 대해 평가하고 전체 모델와 서브 모델의 연결부의 응답을 검토한다. 각 연결되는 성분이 전체 구조에 미치는 영향을 상대적으로 평가한다. 서브모델에 대한 평가를 한 후, 차체 전체 모델에 대해 평가하고 주행 하중(service load..
차량 시험 - 1 자동차는 다양한 시험을 통해 그 성능과 안전성을 평가 받는다. 특히 차량의 구조체는 승객의 안전과 생명을 보호해야한다는 점에서 기준이 까다롭고 복잡하게 되어있다. 지속적으로 언급하지만 국가별로 다양하고 세분화된 규칙이나 법규를 가지고 있다.  충돌은 차체에서 평가되는 가장 대표적인 안전 시험중 하나이다. 국부적인 강도를 확보해야 할 뿐만 아니라 충분한 인성과 강성을 가지는 재료를 택하여 충돌 에너지를 흡수해야 한다. 통상 HT이 사용되고 인성을 가지려면 적당한 변형을 할 수 있어야 한다. 주니어들이 흔히 할 수 있는 실수 중 하나가 구조체를 설계할 때 강도를 충격에 견디도록 설계하여 절대 파단되지 않게 하는 것이다. 운송체에서는 부품에 따라 강도를 어느정도만 가져가게 설계하는 경우가 있는데 부품 중 일부..
단위계 공학을 전공한 사람들이라면 특히 기계 공학을 전공한 사람들이라면 표준화 된 단위계를 사용하거나 설계하는 제품의 판매/평가 기준에 따라 다른 단위계를 사용하기도 한다. 설계자들은 단위계의 일관된 사용, 통용되는 단위계의 사용 등을 항상 염두에 두고 단위에 대한 의사소통의 문제가 없도록 설계를 진행해야한다. 기계 공학에 초점을 맞추어 몇 가지 단위계를 소개하고자 하는데, 대부분 알고 있는 내용일 것이라 생각되어 리마인드 차원에서 정리하려 한다. 질량 - kg길이 - m시간 - s압력 - Pa 과 같은 기본적인 ISO 단위계가 있고, 기계적인 설계에서 응력을 논할 때는 [N/mm2] 단위가 제일 일반적으로 사용된다. [N/mm2]mm는 유한요소해석 모델에서 하나의 element를 구성하고 국부적인 stress..
자율주행의 단계 미래 차량 산업에 있어 가장 뜨거운 기술 이슈 중 하나는 역시 자율주행일 것이다. 자율주행은 말 그대로 차량과 관련 시스템이 자율적으로 주행하고 운전하고 판단하고 탑승자를 운전으로부터 독립시키고 자유롭게 하는 목적이 있다. 일반적으로 자율주행은 SAE(Society of Automotive Engineers) International에서 정의한 6단계로 구분할 수 있다. 아래와 같이 0~5 단계로 나눌 수 있고 자세한 설명은 아래와 같다. 자율주행의 Stage설명Level 0비자동화, 운전자가 모든 조작을 하는 수동 운전 차량Level 1운전자 보조, 차량이 주행 차선 유지, 가속, 감속 기능을 가지나 운전자가 운전대를 반드시 잡고 조종해야함Level 2부분 자율주행, 차량이 주행 차선 변경, 주차, 속..
자동차 산업 이슈 - 1 미래자동차는 내연기관 차에서 수소차, 전기차 등 친환경차로 크게 동력원이 바뀌고 있고, 동시에 운전자의 안전과 운전 시 자율성을 제공하기 위해 자율 주행 등의 기술을 상용화할 준비를 마쳤고, 상용화를 위해 시장의 분위기 파악 및 법규 대응을 위해 기다리고 있는 중이다. 이러한 변화와 더불어 환경적인 요소, 윤리적 문제, 평가의 세분화 등의 이슈가 설계 단계에서 대응이 되어야 하고, 차량의 설계는 점점 고도화되어가고 있다. 1) 자율주행차의 윤리적 딜레마예전 글에서 언급을 한적이 있는데 '트롤리 딜레마'와 같은 상황이 발생했을 때 자율주행 프로세서는 어떠한 판단을 할 것인가가 굉장히 까다로운 질문이다. 아래 a, b, c 중 어떠한 판단을 내렸을 때 가장 적은 피해를 받을 수 있을 것이며, 제조사 입장에서..
자동차 구조 - 5 앞선 글에서는 바디의 결합 방법에 따른 종류인 모노코크 바디, 프레임 바디, 스페이스 프레임 바디에 대하여 알아보았다. 이번에는 일반적인 바디의 각 구획 별로 명명하는 방법, 구성 요소, 역할 등에 대하여 알아볼 것이다. 1. 언더 바디 (Under Body) / 플로어 (Floor)모노코크 바디에서의 플로어는 프레임 바디에서의 프레임의 역할을 한다. 프레임의 역할을 해야하기 때문에 충분한 충돌 강성과 강도가 확보되어야 한다. 언더바디는 크게 프론트 플로어, 센터 플로어, 리어 플로어로 구분되고, 다르게 분류하면 프론트 사이드 멤버, 리어 사이드 멤버, 크로스 멤버, 플로어 판넬로 구분할 수도 있다. 플로어의 각 요소는 엔진과 서스펜션 동력 전달 계통을 지지하는 역할을 한다. 멤버가 받는 외력은 언더 바..
자동차 구조 - 4 앞선 글에서 자동차 바디의 개략적인 분류 방법을 알아보았다. 본 글에서는 자동차의 차체를 3 분류로 나누어 알아볼 것이다.자동차는 주로 금속 재료로 이루어져 있고 차체는 강판으로, 엔진 관련 부품은 주철로, 경량화를 위해 알루미늄 소재가 사용되고 있는데 바디는 전체 차량 중량의 50%에서 많게는 70%까지 차지하기 때문에 연비나 효율 측면에서의 경량화에 있어 중요한 포션을 차지한다. 바디는 샤시를 제외한 차량의 외관으로 이해하면 제일 직관적이고 기본적으로는 내장품 및 승객을 충돌로부터 보호하는 기능을 한다고 이해하면 좋을 것이다. 바디는 통상 모노코크 바디 (Monocoque Body), 프레임 바디 (Frame Body), 스페이스 프레임 (Space Frame)으로 분류할 수 있으며 각 종류별로 장단..
자동차 구조 - 3 자동차의 바디에 관해서 이전 챕터에서는 모노코크 바디, 바디 온 프레임의 큰 부류로 알아보았다면, 이번 챕터에서는 바디의 각 구성 요소에 대해 알아볼 것이다. 바디를 구성하는 요소는 주로 용접으로 연결되며 각 요소의 국부 강도 평가와 용접부의 강도 평가가 이루어지며 그 안전성에 대해 평가한다. 자동차 바디의 부위는 크게 전면부, 후면부, 측면부, 상부, 하부의 5개로 분류할 수 있으며 세부 명칭과 역할은 아래와 같다.전면부 - 전조등 (Head Lamp) : 야간 운행 시 길을 밝히는 역할- 앞 범퍼 (Front Bumper) : 전면 충돌 시 1차적으로 충격을 흡수하는 역할-  라디에이터 그릴 (Radiator Grille) : 라디에이터에 공기를 공급하여 온도를 조절하는 역할- 후드 (Hood) : ..
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