소형 SUV 경량 언더바디 강성평가
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2021
작성언어
Korean
주제어
KDC
550
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학술저널
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133-133(1쪽)
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전 세계적으로 환경에 대한 연비 규제가 매년 강화되는 추세로 각 규제 불만족시 벌금부과, 경우에 따라 판매금지 등 제한조치가 내려지고 있다. 또한, 친환경자동차 보급정책으로 배터리 전기차량 (Battery Eletric Vehicle) 모델 출시 및 수요증가로 인하여 주행거리 증가를 위한 배터리 팩 확장은 오히려 차체중량을 증가를 야기하여 개선방법으로 경량소재 차체부품 적용을 점차적으로 늘어가고 상황이다.
본 논문에서 알루미늄/고강도 강을 적용한 소형 SUV 언더바디 개발 모델링과 양산 소형 SUV 언더바디 모델링과의 굽힘/비틀림 정강성 및 동강성 해석을 통한 비교를 하여 동등이상 강성여부를 달성했는지 확인하였다. 굽힘 정강성 시험은 경량개발/양산 언더바디 모두 동일하게 앞뒤 스트럿 마운트를 고정한 경계조건(Boundary) 설정한 뒤 전면시트 멤버부의 좌우로 각 500N의 수직하중을 비틀림 강성은 뒤 스트럿 마운트 고정하고 앞 스트럿 마운트로 Z 축 기준으로 좌우 ±50Kgf 하중을 부여하였다. 동강성해석은 굽힘 정강성과 동일 경계조건으로 경량개발/양산 언더바디의 고유진동수를 측정하여 결과를 비교하였다. 굽힘 정강성 해석결과, 좌측 강성기준으로 양산은 4564.54KN으로 경량개발은 4754.21KN으로 약 5.37% 향상된 결과를 나타냈다. 비틀림 정강성의 경우, 경량개발이 9512.47Nm/deg 로 양산 4749.36Nm/de 보다 50%이상 향상된 결과를 가져왔다. 이러하여, 다이캐스팅 공법을 적용한 일체형 Pnl-F/Apro, 고강도 강 Cross Member. 강성리브 구조 반영한 알루미늄 압출 SIDE SILL 등을 반영한 경량 언더바디 설계의 유효성이 검증되었으며, 동강성 경우 1 차모드에서 양산은 99.849Hz, 경량개발은 101.03Hz으로 주행 중 발생하는 고유진동수 20~30Hz 영역을 회피 설계 확인되면서 양산대비 높은 성능을 가지는 것으로 나타내었다. 본 논문에서는 개발 진행하고 있는 경량개발 언더바디는 양산 언더바디 대비하여 동등이상의 정강성 및 동강성 성능을 확보를 확인하였으며, 향후, 실 제작품 시험을 통하여 경량개발 언더바디 검증을 진행할 예정이다.
The global automotive industry apply of the lightweight materials to reduce car body. It is required to apply lightweight material due to the increase in the weight of EV battery. The importance of lightweight car body parts is also increasing. In this paper, Compact SUV Under body was designed than Weight reduction of 20% compared to mass production. We performed static and dynamic stiffness analysis. As a result of the analysis, Lightweight under body is superior.
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