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기계 > 가공기계 (L54)
Resin Transfer Molding (RTM)은 형상이 복잡하고 부피가 큰 제품을 용이하게 생산할 수 있는 대표적인 복합재료 성형 공정의 하나이다. RTM 성형에 있어서의 금형 최적 설계 및 성형 조건의 최적화를 위해, 금형 충전시의 수지의 유동을 예측할 수 있는 수치해석 소프트웨어를 개발하였다. 가열된 금형과 수지 사이의 열전달, 수지의 경화 반응 및 보강섬유의 비등방성 등을 고려하였다. 기본적인 RTM 공정 뿐만 아니라, 고강도 제품 성형을 위한 개선된 방법들을 수치 해석할 수 있도록 하였다. 여러 개의 주입구를 적절히 설계된 순서에 따라 순차적으로 개방하는 다중순차주입법, 수지주입 성형과 압축 성형을 병행하는 Resin Transfer/Compression Molding (RT/CM) 등을 해석할 수 있도록 하였으며, 실험을 통해 수치해석 프로그램의 타당성을 검증하였다. 또한, 제품의 강도에 큰 영향을 미치는 미세 기공의 형성 모델을 프로그램 내에 포함시켜, 성형 완료 후의 기공의 함유율을 예측할 수 있도록 하였다. 수치해석 기법으로는 Control Volume Finite Element Method(CVFEM)을 사용하였으며, 이동 경계 문제를 효율적으로 처리하기 위해 Fixed Grid Method를 사용하였다. 성형 공정을 보다 손쉽게 최적 설계하기 위해 Graphic User Interface (GUI)를 채택하였다. 자체 내장된 post processor를 통해 해석 도중에 진행 과정을 확인할 수 있으며, 필요에 따라 설계 공정을 해석 진행 도중에 변경할 수 있도록 하였다.
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기계 > 기타 자동화 기술
근래에 들어서는 반도체 리소그래피와 같은 반도체 집적회로 제조장비 및 비구면 가공기를 비롯한 전자부품 제조장비에서 서브미크론 정도의 초정밀 이송 및 위치결정을 요구하고 있다. 또한, CNC 공작기계, 머시닝 센터, 정밀 측정기기에도 초정밀 이송기구가 필요할 뿐만 아니라, 전자제품 제조업체의 자동화기기에도 초정밀 이송 및 위치결정의 중요성은 점점 부각되고 있는 실정이다. 이런 현실에 맞추어 초정밀 볼스크류를 이용한 이송장치의 개발이 많이 이루어지고 있다. 이상과 같이 볼스크류의 수요는 급속히 늘고 있으며 볼스크류를 이용한 이송계의 고속, 고정도화에 대한 요구는 점차로 증가하고 있으나, 볼스크류의 선택방법 또는 이송시스템의 동특성 등 볼스크류를 이용한 이송기구 전반에 관한 연구는 아직 미비한 상황이다. 따라서, 공작기계 이송부 설계시의 볼스크류 설계방법에 대한 연구와 모터, 이송가이드, 볼스크류가 조합되어 구동할시 동특성 해석에 관한 연구 및 이송정밀도와 가공정밀도의 관련성을 연구함으로써 고속화, 고정도화, 저소음화에 대응하는 이송기구를 설계할 필요가 대두되고 있는 실정이다. 자동화기기 및 공작기계의 이송장치로서 볼스크류를 많이 이용하고 있지만 우리나라는 아직 이에대한 구체적인 연구가 실행되지 못하고 있다. 많은 공작기계 제조업체에서 이송기구를 설계할 때 카탈로그 수준에서 설계하고 있으며 이송시스템 전반에 대한 구조해석, 동특성해석, 소음·진동해석 또는 열변형에 대한 해석은 거의 이루어지지 못하고 있다. 따라서, 본 연구를 통하여 산업계에 새로운 설계개념을 부여할 수 있으며 그 외 다음과 같은 기대효과를 얻을 수 있다. 이송기구 설계기술 확보를 통한 생산업체의 국제 경쟁력 확보. 개발 내용을 데이타베이스화하여 산업현장에서 사용상의 편의 제공. 초정밀 이송시스템의 설계기술 확보를 통하여 3차원 측정기, 다기능 복합 가공기와 같은 초정밀 기계의 설계 및 생산능력 확보.
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기계 > 용접·조립 기술
응용용접의 결함은 용접 구조물의 필요한 접합 성능(joinability)과 용접 구조물의 사용성능(performance)을 만족시켜 주지 못하고, 용접 이음 파괴의 원인이 될 수 있다. 이러한 용접물의 용접 결과에 대한 안정성과 신뢰성을 조사하는 용접 후 검사 방법은 크게 용접부를 절단, 굽힘, 인장 또는 소성 변형 등을 주어 시험하는 파괴 검사(destructive testing)와 피용접물을 파괴하지 않고 검사하는 비파괴 검사(nondestructive testing)가 있다. 본 연구에서는 비파괴 검사로써 3차원 비전 센서를 이용하여 실시간으로 용접부의 외부 결함을 판단하는 시스템을 제시하였다. 이 비전 시스템에는 고정밀도의 3차원 레이저 비전 센서가 사용된다. 비전 센서는 용접 방향을 가로지르는 가로 방향과 용접부의 깊이 방향의 정보를 픽셀 단위로 읽어들인다. 그러므로 이 데이터는 용접부 외관의 기하학적인 형상을 나타내게 된다. 이때, 비전 센서를 통해 들어오는 데이터(raw data)는 겹반사나 경면반사 등으로 인해 노이즈를 포함하게 된다. 그러므로 이 데이터를 다음 단계에 적용하기 위해 먼저 미디언 필터링의 전처리 과정(preprocessing)을 거치게 된다. 그 후 이 형상을 간단 명료하게 표현하기 위해 특징점(feature points)을 찾고, 각각을 선분 세그먼트(line segment)로 연결한다. 이러한 과정을 마친 이미지 형상으로 용접성을 판별한다. 그런데, 이 형상은 그 형태가 매우 다양하고 불규칙하다. 이러한 용접부 형상의 특성을 고려하여 각 세그먼트의 정보를 입력으로 하는 퍼지(fuzzy) 알고리즘에 적용하여 그 추론(inference)의 결과로 용접 결함의 종류를 판단하고, 용접성을 판별한다.
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기계 > 단위기계 요소부품
최근의 자동차엔진의 개발이 소형화, 고출력화되어 감에 따른 공급열량의 증가로 연소실 각부의 열적부하가 현저히 증가되고 있다. 이와 같이 증가된 열응력은 높은 가스압력과 동시에 작용하여 연소실 각부에 크랙을 발생시키고 유막을 파괴하여 피스톤과 실린더라이너의 마모를 촉진시킨다. 따라서 기관의 열적설계를 하기위해서는 연소실벽표면의 온도를 정확히 파악하고 관여하는 인자와 그 영향을 상세히 밝혀 충분한 열적대책이 요구된다. 열적부하는 연소실벽표면온도의 최고치에 좌우되므로 고응답성을 갖는 박막형 순간온 도프로브를 제작하여 연소실 각부의 비정상 벽표면온도와 열유속을 측정하였다. 고속으로 왕복운동하는 흡배기밸브와 피스톤의 열유속측정시에는 FEM법으로 열유속의 방향도 측정하였다. 측정결과 연소실각부의 비정상순간온도 및 열유속의 공간적분포의 파악이 가능하였고, 배기밸브브릿지 및 링그루브부근에 열적대책이 필요한 것을 알 수 있었다.
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기계 > 기타 자동화 기술
가변용량 유압 피스톤 펌프는 유압 시스템의 효율을 향상시키는 목적과 하이드로스테틱 트랜스미션에서 엔진 스톨링 현상을 방지할 목적 드응로 널리 사용되는 펌프이다. 이러한 유압 시스템에서 가변 용량형 펌프의 동특성은 시스템의 동특성에 영향을 미친다. 우수한 동특성을 가진 유압 펌프를 설게함에 있어서 설계 변수 민감도 해석 기술은 교과적인 이론적 도구이다. 펌프의 동적 성능에 영향을 크게 미치는 주요 설계 변수를 조사하고, 주요 설계 변수에 대한 최적값을 결정하게 된다. 설계 변수 민감도 해석 기술을 이용한 가변 용량 피스톤 펌프의 설계 순서는 다음과 같이 정리된다. (1) 가변 용량형 피스톤 펌프의 비선형 모델 유도 (2) 설계 변수의 공칭값( nominal value) 선정 (3) 성능 지수 ( 예, 응답시간)의 선정 (4) 성능 지수에 대한 민감도 해석 (5) 민감도가 높은 순서 설계변외 최적값 결정.
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기계 > 기타 자동화 기술
섬유강화 복합재료는 첨단 신소재의 하나로서 비강도, 비강성의 우수성이 요구되는 우주항공분야를 비롯하여 각종 산업 구조물에 적용이 가능하다. 그러나 국내 업체에서는 몇몇 스포츠용품에 국한하여 적용되고 있다. 본 연구실에서는 그 동안의 복합재료분야의 강도, 피로 등에 대한 연구 경험을 바탕으로 기존의 금속재료로 된 구조물을 고강도 경량 복합재료 구조물로 대체 개발하는데 관심을 갖고 있다. 특히, 탄소복합재료는 강성, 진동특성, 내피로성이 뛰어나므로 이를 각종 구조물에 적용할 경우 경량화에 따른 에너지 절감, 제어성 향상, 교체비용 절감 효과 등이 기대된다. 구체적인 적용 사례로, 제철소의 래들 노즐 교환용 로봇의 팔을 탄소섬유/에폭시 복합재료로 대체하여 설계, 제작함으로써 향상된 성능을 얻을 수 있었다. 피로 파괴로 인한 막대한 경제적 손실과 인명피해를 경험하고 있는 현실에서 본 연구실에서는 복합재료의 피로현상에 대한에 관심을 갖고 있으며, 이를 개발되는 제품에 적용하여 피로수명 예측 및 진단기법을 개발하고, 제품의 내구성과 신뢰성 향상에 대한 이론적 기반을 제시하고자 한다.
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기계 > 기타 자동화 기술
기계공업의 근간인 료가공시에 본인의 연구에서는 정확한 과학적인 접근방법을 통하여 최종제품의 안전성, 경제성 및 추후의 더 좋은 제품의 개발을 위하여 소성역학, 파괴역학 및 피로역학에 의해 론적으로 해석하고 유한요소해석을 통하여 구조물에 발생하는 응력과 변화상태를 연구하는 것이다. 이미 완성한 한 예로, 플랜지부의 소성변형에 의한 굽힘가공시 박판에 발생하는 스프링백 현상을 기존의 소성영역에서의 굽힘이론과 비교하여 해석하고 완성 체품의 곡률반경을 얻기 위한 금형의 곡률반경 모델을 제안하였다. 측면의 플랜지 형상과 판재의 조건이 곡률변화에 미치는 영향을 평가하고 제안된 모델을 제품곡률반경내에서 시작제품들에 의해 평가 검증하였다. 모델의 평가에 의한 결과를 바탕으로 일차 시험자료를 이용한 이론적 금형반경을 보정하는 알고리즘을 제시하였다. 본 연구의 결과는 단순한 경험에 의하여 이루어졌던 큰 곡률반경을 갖는 제품의 금형형상 설계 및 최적의 제품형상에 직접 적용할 수 있을 것으로 기대된다.
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기계 > 기타 육상수송기계
차량의 안전에 대한 관심이 고조됨에 따라 능동적인 안전 시스템에 대한 연구 및 개발이 활발히 수행되어 왔으며, 그 결과로 구동력 제어 시스템(Traction Control System,TCS)이 개발되어 몇 년전부터 보급되고 있다. TCS는 저마찰 노면에서의 발진 및 가속시 차륜의 슬립을 방지하여 가속 성능을 향상시키고, 선회시에는 선회 능력 및 선회 안정성을 향상시키는 기능 등을 가지고 있다. 본 연구실에서는 스로틀 밸브의 개도를 제어하는 방식의 TCS 슬립 제어 및 트레이스 제어 기능에 대해서 다년간 연구하여 왔다. 또한, TCS뿐만 아니라 cruise control이나 drive-by-wire(DBW) 시스템에 사용될 수 있는 DC, BLDC 및 스텝모터 등으로 작동하는 스로틀 액츄에이터 시스템에 대해서도 연구를 수행하여 왔다.
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기계 > 가공기계 (L54)
다이캐스팅에 의해 생산되는 Fuel Distributor Pipe는 재질의 불균일성 및 기공 과다로 인한 불량율이 20%에 달한다. 이의 해결을 위해 조직이 기밀하고 균질한 Squeeze Casting에 의한 Fuel Distributor Pipe 개발에 관한 연구를 수행하여 1차년도에 시작품을 개발하였고, 2 차년도에 해서 기술 구축을 위한 software를 개발하였다. 본 연구에서는 fuel distributor pipe 의 3차원 자유 진동 해석에 적합한 software를 개발하여 실제 fuel distributor pipe를 해석한 결과값과 NASTRAN으로 수행한 결과값이 거의 일치하였다. 본 software는 제작사의 fuel distributor pipe의 해석기술과 know-how축적 및 관련 기술 개발 능력 제고에 기여할 수 있을 것이다.
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기계 > 기타 육상수송기계
자동차 시트는 차량 주행시 승객의 안락함을 보장하는 역할 뿐만 아니라 정면 및 후면 충돌시에 승객이탈로 차량 내장재와의 2차 충돌을 방지해야 하는 등 승객 안전과 직접적으로 연관되는 주요한 차량 구조물로 안락감과 안전도룰 동시에 고려하여 연구, 설계, 해석, 시험에 많은 노력을 기울어야 한다. 본 연구예서는 특히 시작시험에 앞서 시트구조물의 기본적인 강성확보와 충돌시 구조적 안정성 평가를 위해서 FMVSS 207, 210법구에 근거하여 변형 및 응력계산을 수행, 과도한 거동과 취약부를 평가하여 시트 구조물에 대한 강도 및 충격성능을 예측하였으며, 설계의 최적화를 유도하여 시험에 있어서 시행착오를 줄이고자 하였다.
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- 2000-04-29
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기계 > 기타 자동화 기술
와이어링 설계에 관련된 데이타 값의 선정은 대부분 설계 전문가에 의해서 결정되었으나, 산업의 다각화와 다양한 작업 환경의 변환으로 유사차종의 와이어링 설계시 관련 분야 전문자와의 정보 교환이 제대로 이루어지지 않아 같은 작업을 반복하는 경우가 많게 되었다. 그러므로 본 연구에서는 산업의 종류와 직업 환경에 영향을 받지 않고, 실제 와이어링 생산 현장에서 얻어지는 정보를 최대한 활용하여 최적 와이어링 설계를 제공하는 와이어링 설계 전문가 시스템 개발에 목표를 둔다. 전문가시스템을 이용하면 최적 와이어링 설계를 위한 결정 요소들을 쉽게 선정할 수 있으며 전문가의 지식을 코드화할 수 있어 보유 기술을 체계적으로 유지 관리할 수 있게된다. 이러한 전문가 시스템에는 LISP나 PROLOG와 같은 인공지능 언어를 이용한 지식베이스 시스템에서만 가능하며, 와이어링설계에 필요한 모든 결정 사항들을 자동으로 선정할 수 있어 최적의 의사결정 시간을 최소화 할 수 있다. 본 System의 두드러진 특징으로는 [1] USAGE-LIST산출과 옵션에 따른 전장도면을 자동추출할 수 있으며 [2] 옵션에 따른 각각의 도면에서 국부적인 사양의 변경이 발생할 때 전체 도면의 설계를 처음부터 다시 시작하지 않고 변경된 부분에 대해서만 국부적으로 변경시킴으로써 설계 사양의 변경에 신속히 대처할 수 있도록 하였다.
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기계 > 기타 에너지·환경기계
와류발생기를 사용한 고효율 열교환기를 개발하기 위해서, 기존의 원관형 핀-관 열교환기, 납작관형 핀-관 열교환기, 와류발생기가 설치된 원관형 핀-관 열교환기, 와류발생기가 설치된 납작관형 핀-관 열교환기에 대해서 실험조건을 여러가지로 변화시켜 가면서 나프탈렌승화법으로 3차원 국소열전달계수를 측정하고 마이크로 마노메타로 압력강하를 측정하여 열전달특성과 압력강하 특성을 비교·분석하였다. 와류발생기가 설치된 납작관 형 핀-관 열교환기는 와류발생기가 없는 납작관형 핀-관 열교환기에 비해서 열전달 효율이 75 % 정도 증가하고, 기존의 원관형 핀-관 열교환기에 비해서도 45 % 정도 증가하였다. 또한 네가지 형상의 열교환기에 대한 유동과 열전달 특성을 상용 열유체해석 코드인 FLUENT를 사용하여 전산해석하고 실험결과와 비교하였다.현재 공기조화용과 가스보일러용 열교환기 시작품을 제작하여 성능시험을 수행하고 있다
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기계 > 기타 자동화 기술
통합 생산 개념에 있어 용접 기술은 각종 제반 공정의 기반이 되어야 한다. 우리는 원가 절감, 생산 과정 최적화 등을 위해, 시뮬레이션 기술을 바탕으로 제어, 자동화 기술의 소프트웨어 및 하드웨어 기능을 접근할 수 있다. 우리는 통합 생산 기술의 중요위치를 차지하는 로봇 제어 기술과 이를 용접 시스템에 응용함으로써, 보다 안정적 효율적이며 저렴한 생산 체제를 구축할 수 있다. 우리는 다음과 같은 방향으로 접근한다. 용접 속도 개선에 의한 생산성 향상, 용접 비용 절감에 의한 생산성 향상, 용접 과정 개선에 의한 생산성 향상, 효율적 용접 관리에 의한 생산성 향상, 용접 제반 교육 관리에 의한 생산성 향상 자체 기술 확보 통합 생산 체제하에서의 용접 관리. 용접은 공정상의 특이성 및 안전 문제로 다른 공정들 보다 신중히 고려될 필요가 있다. 우리 연구팀이 갖는 통합 생산 시스템 운용 능력은 이러한 고려사항을 포괄하는 용접 공정 설계를 전 생산과정에 조화, 융합, 개선시키는 적응형 프로세스 제어 기술로 발전시킬 수 있다. 용접 제조 설비, 용접 품질 관리, 생산물 관리 등 생산 여건 관리 및 생산에 직접적으로 관련되는 기계 운용에 대한 사전 시뮬레이션, 나아가 가상 생산과 공정 제어를 통한 통합 시스템 운용에 도움을 줄 수 있다.우리는 당신이 보는 것이 당신이 얻는 것 (WYSIWYG: What You See Is What You Get )이라는 기초적 목표 하에 문제에 접근한다.
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- 2000-04-29
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기계 > 용접·조립 기술
용접은 사용된 재료, 공정, 그리고 구조 및 작업 환경 등 여러 요인에 의해 영향을 받는다. 이러한 것들 중 어느 한 요인만으로도 용접부에 결함이 발생하게 된다. 이로 인해 발생되는 용접부의 외부 손상은 즉시 파악, 조치할 수 있지만, 내부의 결함은 여러 분야에서 사용하고 있는 비파괴 기술(초음파탐지, 홀로그램 등)에 의해 파악이 된다. 용접부 손상해석 기술은 용접부 결함으로 발생하는 사고를 분석하는 것뿐만 아니라 대처할 수 있는 수단이다. 손상 예측을 위해서는 용접시 제품의 사용장소의 제반조건 및 주변환경 등을 파악해야한다. 우리는 과거 수년간 축적된 데이터들을 토대로 각종 사건별 문제 해결 방안을 확보한다. 이것은 기존 비파괴 검사 기술을 내포하며 또한 여기에 각종 시뮬레이션 기능을 제작하거나 보완함으로써 보다 타당한 손상 해석을 행할 수 있게 한다. 우리의 시뮬레이션 시스템은 손상 결과로부터 원인을 역추적하는 기술을 보유함으로써 용접시 여러 제반 조건을 바탕으로 결함을 사전에 예측할 것이다.
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- 2000-04-29
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기계 > 용접·조립 기술
본 센서를 개발하게된 동기는 박판재의 맞대기 이음 용접 자동화 시스템에서 용접선을 검출하기 위한 비접촉식 센서로 시각(vision) 센서와 레이저 센서 등의 광학센서를 이용할 경우 접합부가 틈새 없이 밀착되었거나 표면에 마킹(marking)이 되어있을 때 검출불능이 발생하는 문제를 해결하고자하는 것이었다. 전자기식 센서란 교류전압을 인가한 코일을 금속체에 접근시키면 코일에서 형성된 자속에 의해 금속체에 링 모양으로 흐르는 와전류(eddy current)가 발생되고, 이 와전류가 다시 자속을 발생하므로써 코일의 인덕턴스(inductance)를 변화시켜 코일과 금속체 간의 거리, 금속체의 결함 등을 검출하는 것을 말한다. 이 원리를 이용하면 박판의 표면조건에는 상관없이 맞대기 용접선과 같은 금속체의 불연속 위치에서 코일의 인덕턴스 값이 변하므로 용접선의 위치를 감지할 수 있다. 센서코일의 인덕턴스는 코일의 권수, 직경, 코어 길이, 인가전압의 주파수등 많은 설계변수에 따라 그 값이 달라지고 또한 용접선 검출능력에 영향을 미치게 된다. 따라서 용접선 검출능력이 우수한 센서를 만들기 위해 중요한 설계인자들을 실험적인 분석을 통하여 결정하였으며, 각종 금속의 용접선 검출능력에 대한 성능시험결과 금속체 표면상태에 의존하지 않는 강건한 검출능력을 확인할 수 있었다. 이 센서를 용접선 자동 추적 시스템에 적용하여 용접중 용접위치를 판별하여 추적하는 성능을 확인하므로써 용접전류에 의한 영향이 문제되지 않는다는 것을 알 수 있었다.
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- 2000-04-29
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기계 > 기타 에너지·환경기계
능동제어와 수동제어 기법을 이용하여 유동속에 놓여있는 물체에 걸리는 공기저항을 감소시키기 위한 연구로써 경계층유동, 혹은 물체후류를 spoiler나 micro riblet과 음향학적으로 여기시키는 방법으로 유동을 제어하여 물체에 걸리는 공기저항을 최소화시키고자 한다. 이 연구는 운송체의 공기저항 감소가 궁극적인 목적이다.
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- 2000-04-29
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기계 > 가공기계 (L54)
미세드릴에 의한 구멍가공은 PCB기판, 미세노즐, 정밀 유공압부품, 광학 기기, 광통신부품등의 제조에 널리 쓰이고 있으며, 최근 기계부품의 소형화, 초정밀화 추세에 따라 그 적용범위와 중요성이 점점 커지고 있다. 일반적으로 직경이 1mm이하 를 미세드릴이라고 하는데, 이들 미세 드릴은 강성이 약하고 또 작업중 칩배출이 원활하지 못하기 때문에 가공중 파손이 쉽게 일어나며 그 결과 생산성이 크게 떨어지게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 미세드릴 가공에서는 계단이송(step-feed)절삭방식을 이용하여 칩배출을 원활하게 하고 있으나 공작물의 재질에 따라 스텝량을 얼마로 할 것인지 정하기가 매우 어렵고, 더욱이 실제 가공에서 순간순간 변하는 절삭저항의 변화 등을 고려하지 않고 스텝량을 정하였을 때 드릴파손을 어느 정도 막을 수 있느냐 하는 의문이 제기 된다. 따라서 드릴파손을 최소화하면서 동시에 생산성이 높은 미세드릴 가공을 위해서는 절삭력을 측정하고 그 데이터에 근거해서 절삭이송과 스텝량을 제어하는 감시제어 기능이 필요하다. 본 연구에서는 고속회전(20,000∼100,000rpm)하는 주축의 회전속도 변동을 실시간에 측정해서 절삭력을 간접적으로 추정하고, 절삭력의 과다에 따라 이송량을 적절히 제어함으로써 드릴파손을 막고 생산성을 높일 수 있는 미세 구멍가공용 감시제어 시스템을 개발하였다. 주축의 회전속도 변동은 반사형 포토센서(reflective photo sensor)를 이용하여 검출하였다. 감시제어 시스템은 과부하나 드릴파손과 같은 이상상태를 검출하는 드릴링 상태 감시부(drilling state monitoring unit)와 이송 스텝량을 제어하는 적응 스텝이송 제어부(adaptive step-feed control unit)로 구성되어 있다. 감시제어를 행하지 않는 전통적인 미세드릴 가공과의 비교 평가실험 결과 개발된 시스템이 미세드릴의 파손을 방지하는데 아주 효과적이며 스텝이송 제어를 통해 생산성을 크게 향상시킬 수 있음을 알았다.
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- 2000-04-29
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기계 > 기타 육상수송기계
최근 자동차 업계를 중심으로 단섬유 보강 금속복합재료를 이용하여 자동차 부품을 대체하려는 연구가 진행중이다. 복합재료를 이용한 부품은 경량화에 따른 엔진출력 및 연비향상은 물론 피스톤 헤드부의 top ring을 crown부위에 가깝게 위치시킴으로써 배기가스를 줄일 수 있는 장점을 가지고 있다. 이로 인해 구미 일본 등의 선진국에서는 이미 실용화되어 사용 중이며, 국내 자동차 업계에서도 엔진의 구동부품인 피스톤헤드 및 실린더 라이너 등에 적용시키려는 노력이 활발하게 진행되고 있다. 다양한 형상을 가진 자동차 부품을 금속복합재료로 대체하기 위해서는 다양한 형상을 가진 예비성형체의 제조가 필수적이며, 또한 양호한 예비성형체의 제조는 양호한 복합재료의 제조에 직접적으로 영향을 준다. 예비성형체는 SiC, 알루미나, 탄소 등의 보강재를 이용하여 제조하며 각각의 보강재를 이용한 예비성형체는 각각 다른 제조조건을 가진다. 양호한 예비성형체는 복합재료 제조시 변형이 없어야하며, 기지재와의 결합이 양호 해야하는 등의 몇 가지 조건이 있다. 본 연구실에서는 이러한 조건을 만족하는 예비성형체를 제조하여 양호한 금속복합재료의 제조에 성공하였으며, 나아가 예비성형체의 국산화와 저가 예비성형체의 개발에 노력을 기울이고 있다.
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기계 > 기타 자동화 기술
본 연구에서는 기본적인 형상을 파라미터화하여 엔진 마운트의 형상을 최적화 하는 절차를 제안하였다. 현재 승용차에 널리 사용되고 있는 부시형(Bush type)엔진 마운트를 적용하고 설계 사양으로 주어지는 강성값과 각 파라미터의 조합으로 구성되는 형상이 갖는 강성값의 차이가 최소가 되도록 파라미터 값들을 최적화 하였다. 최적화된 파라미터 값들로 구성되는 형상을 내구 성능, 성형성 등을 고려하여 최종형상으로 결정한다.
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- 등록일
- 2000-04-29
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일반기술
기계 > 기타 자동화 기술
최근 들어 자동차의 외형설계나 이를 제작하기 위한 금형 등과 같이 복잡한 곡면 형상을 갖는 제품의 효율적인 가공 및 생산을 위하여, 설계 단계에서 상용 곡면 모델러를 도입하여 사용하는 것이 보편화 되어 있다. 이러한 상용 곡면 모델러에서는 곡선 및 곡면의 생성과 수정 기능을 제공하고 있는데, 그 결과로 생성된 곡선 및 곡면의 형상이 그 사용 목적에 적절히 부합될 수도 있지만, 대부분의 경우에는 생성된 곡선 및 곡면에 설계자가 원하지 않는 형상 결함이 나타날 수도 있다. 이러한 형상 결함의 발견을 위하여 곡면의 질을 평가하는 기능이 필요하게 되는데, 본 시스템에서는 반사매핑을 이용하여 곡면 평가 방법으로 유용하게 사용되는 반사선을 효율적으로 구현함과 동시에 곡면의 질을 향상시키는데 응용하였다. 본 시스템에서 사용하는 새로운 반사선 생성 방법은 주어진 곡면과 시선 위치에 대하여 곡면상에 투영되는 광원을 역으로 추적하여 계산상의 효율을 향상시켰으며, 반사맵을 참조하는 과정에서 실제 물리적인 반사 현상을 그대로 적용 함으로서 설계자가 반사선으로부터 곡면의 상태를 유추하기가 용이하도록 하였다. 또한 그 결과를 곡면의 질을 향상시키는 데에도 적용하여 곡면의 질의 개선 방향을 설계자가 원하는 방향으로 유도할 수 있도록 하였다.
- 보유기관
- 특허법인충정
- 등록일
- 2000-04-29
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