자동무인경전철 복합재 차체 구조물의 구조 시험 및 해석적 검증에 의한 유한요소 모델 도출 연구
A Study on Structural Test and Derivation of Standard Finite Element Model for Composite Vehicle Structures of Automated People Mover
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초록
WR580/NF4000 유리섬유 에폭시 면재를 갖는 알루미늄 하니컴 샌드위치 복합재가 적용된 자동무인경전철 차체 구조물은 구조 시험과 유한요소 해석에 의해 평가되었다. 구조 시험은 JIS E 7105 규정에 따라 수행되었다. 차체 구조물의 구조 안전성은 다이얼 게이지와 가속도 센서를 통해 얻어진 처짐 및 고유진동수 결과에 의해 평가되었다. 그리고 제안된 유한요소 모델은 구조 시험 결과와 비교 되었으며, 유한요소 해석은 구조 시험과 잘 일치함을 보였다. 또한, 차체 구조물의 강성을 높이기 위해 언더프레임에 보강재가 적용된 모델은 설계단계에서 제안되었다. 보강된 언더프레임 모델을 갖는 복합재 차체 구조물은 구조 강성이 약 44%가 향상되었다.
Abstract
The vehicle structure of Automated People Mover(APM) made of aluminum honeycomb sandwich with WR580/NF4000 glass-fabric epoxy laminate facesheets was evaluated by structural test and finite element analysis. The test of the vehicle structure was conducted according to JIS E 7105. The structural integrity of vehicle structure was evaluated by stress, deflection and natural frequency obtained from dial-gauge and acceleration sensor. And the proposed finite element models were compared with the results of structural test. The results of finite element analysis showed good agreement with those of structural test. Also, in order to improve the stiffness of vehicle structure, the modified underframe model with reinforced side sill was proposed in design stage. The composite vehicle structures with modified underframe model had the mproved structural stiffness about 44%.
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