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차체 부품 적용을 위한 섬유복합재-금속 적층판의 기계적 물성 특성 평가
이환주(Hwanju Lee),최현석(Hyunseok Choi),전용준(Youngjun Jeon),김흥규(Heungkyu Kim),김동언(Dongearn Kim) 한국자동차공학회 2021 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2021 No.6
자동차 분야의 연료 효율증대 요구와 엄격한 환경규제 법규로 인해 차체 부품은 소재 다변화가 급속히 진행되고 있다. 글로벌 주요 완성차 OEM을 중심으로 신규 BIW 부품에 CFRP 복합재료를 적용한 사례가 증가하고 있다. 복합재료는 기존 철강 소재 대비 높은 비강성, 비강도 특성으로 높은 경량화 잠재력을 갖고 있어 종래의 금속 소재 부품을 대체하기 위한 신소재로 주목받고 있다. 그러나 복합소재 특성의 이해가 반영되지 않은 단순 소재변경은 부품의 성능향상 구현이 어렵다. 본 논문에서는 금속 판재와 복합소재 라미네이트가 접합된 Fiber metal laminates(FMLs)의 차체 구조물 적용을 위한 변형 거동을 분석하였다. FMLs의 디자인 설계를 통해 플라이 증가에 따른 거동특성 분석과 적층 구조에 따른 파단 형태를 도출하였다. 또한 적층 구조에 따른 장점을 모은 새로운 디자인을 도출하였다. 본 논문에서 제안된 FMLs은 단일소재 대비 높은 에너지흡수능 구현이 가능함을 확인하였다.