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사용후핵연료 수송용기 충격완충체에 적용되는 발사목과 우레탄 폼의 기계적 특성 및 저속충격특성 평가 연구
구준성(JunSung Goo),신광복(KwangBok Shin),최우석(WooSuk Choi) 대한기계학회 2012 大韓機械學會論文集A Vol.36 No.11
본 논문의 목적은 사용후핵연료 수송용기 충격완충체의 완충재질로 고려되고 있는 발사목과 우레탄 폼 심재, 그리고 샌드위치 패널에 대한 저속충격거동 및 기계적 특성을 평가하는 것이다. 우레탄 폼은 등방성 재질로써 인장, 압축, 그리고 전단의 기본물성시험을 수행하였으며, 발사목은 서로 다른 직교방향에서 다른 물성을 갖는 이방성 재료이므로 아홉가지 방향에 대한 기계적 특성 평가를 하였다. 충격시험용 심재와 샌드위치 패널 시험편은 충격시험기를 사용하여 세가지 충격에너지 레벨(1J, 3J, 그리고 5J)에 대한 저속충격시험을 수행하였다. 시험 결과, 우레탄 폼과 성장방향을 제외한 발사목은 충격에너지 흡수율, 접촉하중, 그리고 손상영역에서 유사한 거동을 보였으며, 우레탄 폼 심재는 난연성과 비용절약이 우선시 되는 설계에서 완충재질로서 추천될 수 있고, 발사목 심재는 사용후핵연료 수송용기의 경량화를 위한 완충재질로써 우선 고려될 수 있다. This paper aims to evaluate the low-velocity impact responses and mechanical properties of balsa-wood and urethane-foam core materials and their sandwich panels, which are applied as the impact limiter of a nuclear spent fuel shipping cask. For the urethane-foam core, which is isotropic, tensile, compressive, and shear mechanical tests were conducted. For the balsa-wood core, which is orthotropic and shows different material properties in different orthogonal directions, nine mechanical properties were determined. The impact test specimens for the core material and their sandwich panel were subjected to low-velocity impact loads using an instrumented testing machine at impact energy levels of 1, 3, and 5 J. The experimental results showed that both the urethane-foam and the balsa-wood core except in the growth direction (z-direction) had a similar impact response for the energy absorbing capacity, contact force, and indentation. Furthermore, it was found that the urethane-foam core was suitable as an impact limiter material owing to its resistance to fire and low cost, and the balsa-wood core could also be strongly considered as an impact limiter material for a lightweight nuclear spent fuel shipping cask.
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기능통합형 섬유강화 복합소재 횡치 판스프링 서스펜션 시스템 개발
김영하(Young Ha Kim),송우빈(Woo Bin Song),김현수(Hyun Soo Kim),구준성(Junsung Goo),도현석(Hyeonseok Do) 한국자동차공학회 2024 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2024 No.6
전기차 중량 증대에 따른 경량화가 요구되는 시점에 샤시 부품 수량을 축소하여 모듈 조립성 및 자동화에 기여함을 특징으로 하고, 현가장치 부품들의 기능을 통합 및 저상화를 통한 실내 공간 확보의 목적으로 경량화 소재인 섬유강화 복합소재를 이용하여 횡치 판스프링을 개발하였다. 본 연구는 멀티링크 구조의 서스펜션을 구성하는 코일 스프링 및 스테빌라이저 바의 기능은 물론 어퍼암,트레일링암,어시스트암,로어암의 역할까지 수행하는 기능 통합형 설계로 변경 전 서스펜션의 K&C와 유사한 거동을 모사하여 경량화 외에 기존 시스템의 기본 성능을 유지함을 목표로 하였다. 이를 위해 동역학/구조 해석을 통해 설계의 유효성 확인을 하였고 프로토품 제작을 하여 모듈 및 실차 검증을 거쳤다. It is characterized by contributing to weight reduction of vehicle and module assemblyability and automation by reducing the number of chassis module parts when it is required to improve the AER(All Electric Range) through weight reduction as the weight of electric vehicles increases. The transversal leaf spring was developed using GFRP(glass-fiberreinforced plastic) materials which are lightweight materials and for the purpose of securing an indoor space through low positioning and the integrating functions of various parts of the suspension. This product is a functionally integrated product that performs the functions of a coil spring and a stabilizer bar as well as the functions of an upper arm, a trailing arm, an assist arm and a lower arm constituting a multi-link suspension. It aims to maintain the basic performance of the existing system in addition to weight reduction by simulating the behavior similar to that of K&C of the prior suspension. To this end, the design was verified through dynamic/structure analysis after basic investigations such as reviewing competitor data and patent analysis, and a prototype was manufactured to verify the chassis module and actual vehicle.
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