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스티어링 휠 진동 개선을 위한 IP Structure 최적화 방법론 연구
서윤미(Yunmi Seo),배현우(Hyunwoo Bai),이상윤(Sangyun Lee),김용석(Yongsuk Kim) 한국자동차공학회 2016 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2016 No.11
현재 자동차 업계에서는 감성품질이 중요시 됨에 따라 차량의 정숙성, 진동 등 고객들의 요구수준이 높아지고 있다. 특히 스티어링 휠은 운전자와 매우 밀접한 파트로, 스티어링 휠로 전달되는 진동은 감성품질을 떨어뜨리는 주요 원인이 된다. 본 논문에서는 스티어링 휠 진동량을 저감시킬 수 있는 IP Structure 최적설계 방법론을 제시했다. 먼저 효과적인 Loadpath를 찾고자 IP Structure와 바디의 연결 부위들을 설계공간으로 설정해 위상 최적화를 진행했으며, Cross Car Beam (CCB)의 섹션에 대해서 형상 최적화를 진행했다. 본 연구에서 제시한 방법으로 3기통 엔진의 스티어링 휠 A/T성능을 개선시키는 IP Structure 최적 설계안을 도출했으며, 스티어링 휠 진동이 개선됨을 검증했다.
핵연료 지지격자 성형을 위한 Zircaloy-4와 Zirlo 판재의 성형한계도 예측
서윤미(Yunmi Seo),현홍철(Hong Chul Hyun),이형일(Hyungyil Lee),김낙수(Naksoo Kim) 대한기계학회 2011 大韓機械學會論文集A Vol.35 No.8
본 연구에서는 핵연료 지지격자체의 재료인 Zircaloy-4 와 Zirlo 판재의 이론적 성형한계 예측모델을 제시했다. 먼저 인장시험 및 이방성시험으로 응력-변형률곡선과 이방성계수를 획득했으며, NUMISHEET 96을 따르는 돔장출시험으로 두 재료의 실험적 성형한계도들을 얻었다. 이론적 성형한계도는 성형한계모델과 항복조건의 영향을 받는다. Swift 확산네킹이론, Marciniak-Kuczynski 의 재료결함 모델, Storen-Rice 의 정점이론을 이용해 부변형률이 양인 구간에서의 성형한계 곡선을 구했으며, 부변형률이 음인 구간에는 Hill 의 국부네킹 이론을 적용했다. 또한 재료이방성을 고려하기 위해 Hill 48, Hosford 79 항복조건을 사용 했다. Swift 확산네킹모델 (Hill 48 항복조건 적용)과 Hill 모델은 각각 변형률비가 양과 음인 영역에 대해 Zircaloy-4의 성형한계도를 비교적 정확히 예측하며, Zirlo의 성형한계도는 Hosford 79 항복조건 (a = 8)을 적용한 Storen-Rice 모델로 나타낼 수 있다. In this work, we investigated the theoretical forming limit models for Zircaloy-4 and Zirlo used for spacer grid of nuclear fuel rods. Tensile and anisotropy tests were performed to obtain stress-strain curves and anisotropic coefficients. The experimental forming limit diagrams (FLD) for two materials were obtained by dome stretching tests following NUMISHEET 96. Theoretical FLD depends on FL models and yield criteria. To obtain the right hand side (RHS) of FLD, we applied the FL models (Swift’s diffuse necking, M-K theory, S-R vertex theory) to Zircaloy-4 and Zirlo sheets. Hill’s local necking theory was adopted for the left hand side (LHS) of FLD. To consider the anisotropy of sheets, the yield criteria of Hill and Hosford were applied. Comparing the predicted curves with the experimental data, we found that the RHS of FLD for Zircaloy-4 can be described by the Swift model (with the Hill’s criterion), while the LHS of the FLD can be explained by Hill model. The FLD for Zirlo can be explained by the S-R model and the Hosford’s criterion (a = 8).