구조해석 및 시험을 통한 GFRP 복합재 코일 스프링 유효권수의 내구특성 평가 = Evaluation of the Durability Characteristics of the Active Turns of GFRP Composite Coil Spring by Structural Analysis and Tests

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this study, a GFRP composite coil spring for automobiles was fabricated using the braiding method, and a durability test was conducted to evaluate reliability considering long-term operating conditions. Before and after the tests, loaddisplacement and free height changes were analyzed, and stiffness with the specifications of steel springs was evaluated. A method of cutting and testing a part of a manufactured spring to reduce the production cost of a prototype was established through structural analysis, and the validity of the test method was confirmed by conducting an actual test. The tested spring was visually inspected to observe defects, and damage evaluation was conducted by checking the original crack distribution and new crack initiation and its propagation behavior in the spring using SEM.

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 브레이딩 공법으로 자동차용 GFRP 복합재 코일 스프링을 제작했으며, 장기 운영 상황을 고려한 신뢰성 평가를 위해 내구시험을 진행하였다. 시험 전·후 하중-변위 및 자유고 변화를 분석하였으며, 철계 스프링의 규격에 부합하는지 평가했다. 시제품의 제작비용 절감을 위해 제작된 스프링의 일부분을 절단해서 시험하는 방법을 구조해석을 통해 정립하였으며, 실제 시험을 실시하여 해당 시험법의 타당성을 확인하였다. 또한 시험이 완료된 스프링은 육안검사를 진행하여 결함부를 관찰했으며, 주사전자현미경을 이용하여 스프링 내 균열의 분포, 균열 발생 및 진전거동 확인을 통한 손상평가를 진행하였다.