자동차 범퍼빔(Bumper Beam)의 구조설계과 FEM해석

소개

자동차 범퍼빔(Bumper Beam)의 구조설계과 FEM해석에 관한 내용입니다.

목차

1. Introduction
2. Definition of Problem
3. Method Logic
4. Result
5. Discussion of Result
6. Conclusion

본문내용

1. Introduction
● purpose of this report
현대에는 자동차산업이 발달하고 소비자의 요구가 더욱 다양해짐에 따라 여러 기능의 조합으로 인해 차체의 무게가 증가하고 있다. 따라서 이에 따른 차량의 경량화가 중요한 문제이다. 이러한 문제는 자동차 부품의 구조를 최적화함으로써 해결할 수 있다. 자동차의 여러 부품 중에서 범퍼(bumper)는 자동차의 앞과 뒤에 장착되어 경미한 충돌시 충돌에너지를 최대한 흡수하며 과도한 충돌시에도 최대한의 강도와 에너지 흡수 능력을 발휘하여 차체의 변형을 최소화 시켜주는 역할을 하는 자동차 외장부품이다.
범퍼는 범퍼 빔(bumper beam), 범퍼 스테이(bumper stay), 범퍼 페시아(bumper fascia)로 구성되며 충돌시 가장 중요한 역할을 하는 부분은 범퍼 스테이와 범퍼 빔이다.


Figure 1. Components of Bumper
이에 대한 연구는 유한요소 해석 프로그램을 사용하여 많이 이루어지고 있다. 또한 범퍼의 초기설계를 위해서는 범퍼페시아 및 폼의 형태 및 물성치를 얻기 어려우므로 범퍼 빔과 범퍼스테이를 대상으로 하여 최적 설계하는 연구가 많이 진행되고 있으며 본 연구에서는 이미 시중에서 시판되고 있는 자동차의 범퍼를 창의적 기계시스템설계 과목에서 배웠던 유한요소해석 프로그램인 ANSYS를 이용하여 분석하고 범퍼빔 단면을 redesign하여 최적설계를 하는데 목적이 있다.

참고자료

· 1)충돌성능을 고려한 승용차 범퍼빔 단면의 최적화/강성종/대구효성 가톨릭대학교 자동차공학부
· 2)차량용 범퍼의 설계 및 구조해석/김명훈(한양대학교)/김상하(현대자동차)/하성규(한양대학교)
· 3)기계설계/ANSEL C .UGURAL
· 4)ANSYS를 이용한 유한요소해석/박형진/광문각