전산구조해석을 이용한 진공성형 기반의 농업용 전기차 전면부 설계 및 구현
Design and Implementation of the Front part of an Agricultural Electric Vehicle based on Vacuum Forming using Computational Structural Analysis
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초록
본 논문에서는 농업용 전기차의 경량성과 생산의 효율성을 개선하기 위한 전면부의 진공성형 방식의 3차원 설계 방법을 제안한다. 농업용 전기차는 충돌에 대비한 재질의 강도적인 측면에서 다소자유로움을 가지지만, 경량성 및 생산의 효율성이 매우 중요하다. 본 연구에서는 레이저 가공, 절곡, 도장 등의 복잡한 가공 공정을 대체할 수 있는 진공성형 설계 방법을 제안한다. 전기차 전면부의 3 차원 설계 및 진공성형 금형 기술 개발을 통하여 제품의 안정성과 생산성 및 편의성을 향상시키는것이 연구의 주요 목적이다. 연구는 CATIA를 이용한 모델링, ABAQUS를 이용한 구조 안정성 해석, 시제품 제작 및 3D Scan을 이용한 치수 확인 및 실제 전기차 사용환경에서의 실제 주행시험의 순으로 진행되었다. 본 연구를 통하여 전기자 전면부 진공성형 방식의 타당성이 검증되었으며 이 결과는농업용 전기차의 생산자 및 농업 종사자들에게 널리 사용될 수 있을 것으로 기대된다.
Abstract
In this paper, we propose a 3D design method of the vacuum forming method of the front part to improve the lightness and production efficiency of agricultural electric vehicles. For agricultural electric vehicles, lightness and production efficiency are more important than the strength of materials for collision protection. In this paper, we propose a vacuum forming design method that can replace complex machining processes such as laser machining, bending, and painting. The main purpose of this research is to improve product stability, productivity and convenience through 3D design of the front part and development of vacuum forming mold technology. Research procedure follows the 3D modeling of the front part using CATIA, finite element analysis for the structural stability using ABAQUS, manufacturing prototype for the investigation of the dimensions using 3D scanner and actual driving test under agricultural electric vehicle usage environment. The results verifies the proposed 3D design method of the vacuum forming method and are expected to be widely used by agricultural workers through the simplification of the production process of agricultural electric vehicles.
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