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경량 고강성의 복합재료를 이용한 모노코크 구조 자동차 제작 방법의 고찰
김훈철(Huncheol Kim),윤중수(Joongsu Yun),장승환(Seunghwan Chang) 한국자동차공학회 2005 한국자동차공학회 춘 추계 학술대회 논문집 Vol.2005 No.11_3
In order to enhance stiffness and damping characteristics of automobile structure fibre reinforced composite material is used to design the automobile structure. Fibre reinforced composite materials like carbon/epoxy composites are widely used for designing robots and precision machine systems because they have lightweight, good specific stiffness and damping characteristics. In this paper The formula machine is designed to reduce mass and enhance high stiffness and impact properties of the structure with polymer based carbon fibre epoxy composites. Using CLPT (Classical Laminate Plate Theory) the stacking sequence and thickness of the composite laminated were determined. Finally carbon semi-monocoque structure were designed and manufactured using heat chamber vacuum bag degassing method.
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탄소섬유 복합재료-금속 하이브리드 팬터그래프 상부암 설계
전승우 ( Seungwoo Jeon ),한민구 ( Mingu Han ),장승환 ( Seunghwan Chang ),조용현 ( Yonghyeon Cho ),박철민 ( Chulmin Park ) 한국복합재료학회 2015 Composites research Vol.28 No.5
본 연구에서는 고속철도 경량화를 위해 금속-탄소섬유 복합재료 하이브리드 팬터그래프에 대한 파라메트릭 연구를 수행하였다. 강철로 구성된 기존 팬터그래프의 고강성 및 경량화를 구현하기 위하여 금속 상부암의 내부와 외부를 적절한 두께로 가공하고 그 후 복합재료를 적층한 금속-탄소섬유복합재료 하이브리드 상부암을 설계하였다. 하이브리드 상부암의 구조강성과 질량 등을 고려하여 적절한 금속을 강철과 알루미늄으로 결정하였다. 각 설계 파라메터의 변화에 따른 구조의 강성 변화를 확인하기 위해 유한요소해석을 수행하였으며, 그 결과를 팬터그래프 CX-PG 모델에 접목시켜 실제 수직하중에 따른 강성과 질량 변화율을 도출하였다. 이러한 결과로부터 고강성, 경량화 팬토그래프 설계를 위한 적절한 형상조건을 제안하였다. In this research, a parametric study was carried out to design a metal-carbon fiber reinforced plastics (CFRP) hybrid pantograph for weight reduction of high speed train (KTX). To design a light-weight and high-stiffness pantograph, some parts of the original steel upper arm was replaced by CFRPs with appropriate stacking sequences. For the parametric study, steel was replaced by aluminium considering structure stiffness and weight of hybrid upperarm of a pantograph. Finite element analysis (FEA) was performed for checking the structure stiffness with varying design parameters. Static vertical load stiffness and weight changing ratio were derived from real CX-PG pantograph model analyses. From the FEA results, the geometries of high-stiffness, light-weight pantograph have been suggested.
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