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자동차/설계 일반

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자동차 개발 관련 용어 차량 산업에는 도면, 차량 개발 stage, 부품의 용도 등에 따라 각 항목을 구분할 수 있는 용어들이 존재한다. 차량 산업 뿐만 아니라 제조업 및 운송 수단 관련 산업에서 범용적으로 사용되는 경우도 있으니 참고하면 좋을 것이다.  1. 도면엔지니어는 기본적으로 도면을 읽고 작성하는 능력이 있어야 하며, 개발 프로시져의 스테이지에 따라 도면을 세분화하고 다르게 명명하고 있다. 일반적으로 사용되는 도면의 명칭은 아래와 같다. - L1 도 (Level 1 Drawing)설계를 고려한 파츠 구성 및 기본 단면을 3차원으로 작성한 도면 - L2 도 관련된 부품과의 조립을 고려하여 개략적인 제품 형상을 3차원으로 작성한 도면 - L3 도주요부위의 생성 및 트림(trim) 면을 3차원으로 작성한 도면 - Insta..
자동차 부위별 강판소재 차량의 경량화와 안정성 개선을 위하여 강재의 인장강도는 충분히 확보되어야 한다. 도장성과 내식성이 요구되는 판넬용 강판은 연신율과 드로잉성이 우수한  IF mild와 HT 강판이 주로 사용되고, 외판은 Dent에 저항하는 내덴트성을 개선하기 위해 도장 후 강도가 상승하는 소부경화강(BH강, 340 MPa)이 주로 사용된다. 강도와 성형성이 요구되는 멤버와 필라(pillar)같은 구조물은 440 MPa급 강판에서 780 MPa급 고강도 변태조직강으로 강도가 증가해 왔다. 내충격성이 요구되는 범퍼나 도어의 충격방지용 impact beam과 같은 충격보강재는 1470 MPa급 초고강도 복합조직 강판이 적용되고 있다. 내피로성과 강도가 요구되는 서스펜션과 휠 등의 샤시부품에는 780 MPa급 열연 고강도강이 활..
자동차 차체설계 - 5 7) 방청(Anti-Corrosion) 대기와의 접촉, 수중 주행 등의 원인으로 시간이 지날수록 차체에는 부식이 발생한다. 부식은 강도와 외관 품질을 저하시키고 내용년수를 단축시킨다. 방청은 외부 환경과 접촉하는 구조물에서 부식을 방지하여 차량의 수명을 연장시키는 것을 의미한다. 차량의 부식은 1950년 후반 북미, 북유럽의 한랭/해안지역에서부터 문제가 인식되었다. 부식을 크게 좌우하는 원인은 고속도로의 제설염, 산성비 등 강한 산/염기성을 갖는 요인이 있을 것이며, 요소가 복합적으로 작용할 경우 정도가 심해진다. 소비자 입장에서 방청기준을 설정하는 움직임이 설정되면서부터 방청이 중요하게 다뤄졌고, 캐나다 정부의 방청기준이 가이드가 되어왔다. 방청 보증 연한은 이러한 중요도를 인식한 이후로 꾸준히 증가되..
자동차 차체설계 - 4 4) 방진, 방음, 단열  소음, 단열, 진동은 차량의 승차감과 장거리 운전에서의 운전자의 피로도를 결정한다는 점에서 중요하게 다루어져야 하고, 차체에 국한되어 결정되는 것은 아닌 복합적인 차량의 특성이나 차체 설계 단계에서 양호한 특성을 가지도록 설계할 필요가 있다. 통상 NVH 설계라 불리며 해당 특성의 발원점은 모터, 엔진 등 PT, 타이어 특성, 서스펜션, 차체, 시트, 인스트루먼트 패널 등이 있다. 상기 원인들이 공진을 결정하기 때문에  PT, 서스펜션, 타이어, 차체의 진동 특성과 고유 진동수의 관련성을 고려하여 계획 단계에서의 차체 설계를 할 필요가 있다. 1. 차체의 진동, 소음 특성- 골격진동 골조를 포함한 차체 전체의 저주파 진동으로 카 쉐이크의 원인이 된다. 굽힘진동모드의 노드가 2개..
자동차 차체설계 - 3 3) 경량화  차량의 경량화는 가속성능, 최고 속도, 연비 차원에서 주목되고 있으며 현재는 환경문제와 연비를 관계지어 해석하여 경량화도 의무화되는 추세이다. 1966년 미국 의회에서 자동차 안전에 대한 법률이 제정되고 대응책으로 차체를 보강하고 부품을 추가하였다. 이후 1970년대에 배출가스와 소음 규제가 추가되어 관련 기기의 추가로 중량이 증가되는 추세를 보였다. 1973년 석유 위기 이래 에너지 절약 이슈가 경량화에 주목하게 만들었다. 75년, 에너지 정책과 보존법이 제정되고, 연비 향상과 자원절약이라는 목적을 달성하기 위해 경량화가 대두되었다. 실제 전통차량 중량에서 차체의 중량은 50%정도이며, 차체의 경량화가 차량의 중량 절감에 직접적으로 영향을 미치고, PT 등 샤시에 미치는 영향도 커졌다. ..
자동차 차체설계 - 2 2) 안전설계 차량의 발전과 함께 자동차 사고는 설계 시에 주의하여 평가되어야 하고 그에 따라 안전 기준이 강화되고 있다. 설계 단계에서 안전성이 평가되고 있으며 각 국이나 대륙에 따라 법규가 제정되어 평가되고 있다. 미국의 FMVSS는 잘 정리된 안전 기준의 하나로 알려져 있고, 아래는 FMVSS 중심으로 주안점을 기술한다. 안전기준을 만족하지 못하면 판매금지, 벌금, 리콜 등의 패널티가 적용된다. 1. 예방안전- 시계 넓은 시야 확보는 안전운전에서 중요한 조건 중 하나이고, 전방시계(직접시계) 및 후사경에 의한 간접시계도 규정이 되어 있다. 또 직접시계에 대해 윈드 쉴드 글래스 면의 시계를 확보하는 와이퍼, 드프로스터, 디포거의 성능 또한 평가되어야한다. - 시인성 자동차와 자동차 간, 자동차와 보행..
자동차 차체설계 - 1 1) 차체의 강도 설계 승/상용차의 차체는 프레스 성형과 수많은 박강판과 보강재를 용접으로 결합한 복잡하게 보강된 외각 구조이다. 차체의 경량화 등의 최적설계에는 내구성, 강도, 안전성 등을 고려해야 한다. 1. 차체 설계 접근방법  차체 구조는 외력작용점과 주요 강도부재를 라멘구조로 보강한 외각구조로 되어있고, 외각은 표면응력을 분담하고 부재는 축력, 굽힘 등의 수직 응력을 분담, 구조물로서 강도, 강성을 확보하는 것을 목적으로 한다. 바디의 경우 도어, 프론트/리어글래스부와 같은 개구부의 비율이 커서 강도,강성 상 불리하고, 특히 개단면은 비틀림에 대해 강도, 강성 저하가 많이 나타나기 때문에 개구부 보강 부재를 외각구조 및 타 부재에 결합해서 강도, 강성을 어떻게 높이느냐에 주안점이 있다.   차체..

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