CRASHWORTHINESS
차체 충돌성능 향상을
위해서는 충돌에너지 흡수능이 우수하고,
강도가 높은 소재 적용이 필수적입니다.
차량 충돌시 승객을 보호하기 위해서는 승객 생존공간이 충분히
확보되어야 하고, 외부로부터 전달되는 충돌에너지를 상쇄시킬
수 있는
차체구조를 가져야만 합니다. 생존공간 확보를 위해서는
고강도강 소재가 적용되어야 하고,
충돌에너지 흡수를 위해서는 변형을 적절히 수반할 수 있는
소재가 적용되어야 합니다.
Frontal
Rear
Side
Small overlap
초고강도강 적용을 통한 안전공간 확보
(AVANTE-컨테이너 사례, 2012년)
차량 충돌안전 시험은 실제
운전중 발생할 수 있는
다양한 충돌사고 상황을 대표하여 차량 안전성을 평가하는
시험입니다.
차량은 승객의 안전을 최우선으로 생각하여 개발되어야 합니다.
이에 세계 각국은 엄격한 차량 충돌안전 법규를 제정하여
개발사의 기술 개발을 유도하고 있으며, 보험사나 관련 협회도
상품성의
하나로 간주하여 소비자에게 정보를 제공하고 있습니다.
고속인장시험 및 파단시험 (High Speed Tension Test and Fracture Test)
연구현황
신강종/신소재의 파단특성 평가 및 정량화 : 변형률 속도 및 변형모드에 의한 소재의 거동 변화 분석
고속인장 및 파단평가 표준 시험편 최적화 연구 : Tension, Notched tension, Shear, Biaxial 등
글로벌 고객사 강종승인을 위한 고속인장 및 파단물성 데이터베이스 구축 : 미주, 유럽, 중국, 인도
구조/충돌해석을 위한 재료모델링 연구
낙하 충격시험 (Drop Impact Test)
연구현황
동적 충돌하중에서의 충돌부재에 대한 거동 분석 : 충돌에너지 및 하중, 변형량, 파괴모드 분석
충돌에너지 흡수를 위한 부품 단면 형상 연구 및 설계 변수에 대한 사전 평가
신공법 적용 부품의 충돌성능 평가 및 해석적 검토
접합부(점용접, TWB, 레이저 등) 조건에 따른 충돌성능 평가 및 부품화 솔루션 연구
V-굽힘 시험 (V-Bending Test)
연구현황
고취성 재료(1G급 이상 소재)에 대한 VDA 굽힘 평가 및 파단특성 연구
열처리 및 공정 조건별 굽힘각 연구 高 굽힘 성능의 소재 개발
데이터베이스 구축 : 소재 두께, 펀치 수직방향 굽힘각, 펀치 수평방향 굽힘각 등
구조/충돌해석 (Structural and Crash Analysis)
연구현황
정강성 및 동강성 해석평가
충돌해석 : NCAP 및 IIHS 등의 기준 적용 충돌성능 평가 (w/고객사 협업)
해석기반의 차체 구조 및 소재 적용 제안 : 벤치마킹을 통한 최신 공법 적용성 선행평가
해석 요소기술 연구 : 해석 신뢰성 향상을 위한 수치해석적 모델 연구 (파단, 접합 등)
Application Engineering
국가별 충돌안전시험 법규
국가별 충돌안전시험 법규
구분 | 미국 | 유럽 | 일본 | 중국 | 인도 | 한국 | 호주 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
FRONTAL | FMVSS 208 | UN R137 |
Article 18 Attachment 23 |
GB 11551-2014 | - | KMVSS 102 | ADR 69/00 |
OFFSET FRONTAL | FMVSS 208 | UN R94 | Article 18 |
GB/T 20913-2007 |
AIS-098/F | - | ADR 73/00 |
SIDE BARRIER | FMVSS 214 | UN R95 |
Article 18 Attachment 24 |
GB 20071-2006 | AIS-099 | KMVSS 102 | ADR 72/00 |
SIDE POLE | FMVSS 214 | UN R135 | UN R135 | - | - | - | ADR 85/00 |
PEDESTRIAN | - |
R (EC) 78/2009 R (EC) 631/2009 UN R127 |
Article 18 Attachment 99 |
GB/T 24550-2009 |
AIS-100 | KMVSS 102-2 | - |
REAR |
FMVSS 202a FMVSS 301 |
UN R32 |
Article 18 Attachment 34 |
GB 20072-2006 | AIS-101 | - | - |
PEDESTRIAN | FMVSS 201 | UN R21 | - | GB 11552-2009 | - | - | - |
REAR |
ROOF: FMVSS 216a EJECTION: FMVSS 226 |
- | - |
ROOF: GB 26134- 2010 |
- | - | - |
FRONTAL TEST (FULL WIDTH)
구분 | 미국 | 유럽 | 일본 | 중국 |
---|---|---|---|---|
법규 | FMVSS 208 | UN R137 | Article 18 Attachment 23 | GB 11551-2014 |
그림 |
구분 | 인도 | 한국 | 호주 |
---|---|---|---|
법규 | - | KMVSS 102 | ADR 69/00 |
그림 | - |
비교 | 속도 Km/h | 각도 | 더미 % |
---|---|---|---|
미국 | 56 | 0 | 50/50 |
유럽 | 50 | 0 | 50/5 |
일본 | 50 | 0 | 50/50 |
중국 | 50 | 0 | 50/50 |
인도 | - | - | 비교 |
한국 | 48.3 | 0 | 50/50 |
호주 | 48 | 비교 | 50/50 |
FRONTAL TEST_ETC
구분 | 미국 | ||
---|---|---|---|
법규 | FMVSS 208 | FMVSS 208 | FMVSS 208 |
그림 |
비교 | 속도 Km/h | 각도 | 더미 % |
---|---|---|---|
미국 | 56 | 0±5 | 5/5 |
32 ~ 40 | 0±5 | 5/5 | |
32 ~ 40 | 0±30 | 50/50 |
FRONTAL TEST (OFFSET)
구분 | 미국 | 유럽 | 일본 | 중국 |
---|---|---|---|---|
법규 | FMVSS 208 | UN R94 | Art. 18 | GB/T 20913-2007 |
그림 |
구분 | 인도 | 한국 | 호주 |
---|---|---|---|
법규 | AIS-098/F | - | ADR 73/00 |
그림 | - |
비교 | 속도 Km/h | 각도 | 더미 % |
---|---|---|---|
미국 | 40 | 0 | 5/5 |
유럽 | 56 | 0 | 50/50 |
일본 | 56 | 0 | 50/50 |
중국 | 56 | 0 | 50/50 |
인도 | 56 | 0 | 50/50 |
한국 | - | - | - |
호주 | 56 | 비교 | 50/50 |
SIDE BARRIER TEST
구분 | 미국 | 유럽 | 일본 | 중국 |
---|---|---|---|---|
법규 | FMVSS 214 | UN R95 | Art. 18 Attachment 24 | GB/T 20071-2006 |
그림 |
구분 | 인도 | 한국 | 호주 |
---|---|---|---|
법규 | AIS-099 | KMVSS 102 | ADR 72/00 |
그림 |
비교 | 속도 Km/h | 각도 | 더미 % | 무게 Kg |
---|---|---|---|---|
미국 | 48/54 | 90/27 | ES-2 re SID IIS |
1,368 |
유럽 | 50 | 90 | ES-2 | 950 |
일본 | 50 | 90 | ES-2 | 950 |
중국 | 50 | 90 | ES-2 | 950 |
인도 | 50 | 90 | ES-1 ES-2 |
950 |
한국 | 50 | 90 | EuroSID | 950 |
호주 | 50 | 90 | ES-2 | 950 |
SIDE POLE TEST
구분 | 미국 | 유럽 | 일본 | 중국 |
---|---|---|---|---|
법규 | FMVSS 214 | UN R135 | UN R135 | - |
그림 | - |
구분 | 인도 | 한국 | 호주 |
---|---|---|---|
법규 | - | - | ADR 85/00 |
그림 | - | - |
비교 | 속도 Km/h | 각도 | 더미 % | 폴직경 Mm |
---|---|---|---|---|
미국 | 48/54 | 90/27 | SID IIS ES-2 |
254 |
유럽 | 50 | 90 | WS 50 | 254 |
일본 | 50 | 90 | WS 50 | 254 |
중국 | - | - | - | - |
인도 | - | - | - | - |
한국 | - | - | - | - |
호주 | 50 | 90 | WS 50 | 254 |
고속인장시험 및 파단시험
고속인장시험기
고속인장 시험은 유압을 이용한 Slackrod 의 고속하중전달을 통해 이루어집니다. 하중 데이터는 Load cell을 통해 수집하고 변위 데이터는 고속카메라 DIC 시스템을 이용한 이미지촬영을 통해 수집합니다. 이후 변형량 분석 소프트웨어를 통한 후처리를 거쳐 최종 데이터를 획득합니다.
고속인장시편 및 응답특성
< ASTM D638 TYPE5, unit: mm>
연성파단과 응력상태 변수
재료의 파단은 공극의 성장과 병합과정으로 설명되며, 응력-변형률의 관계와 연계되어 데미지라는 개념으로 표현될 수 있습니다. 파단특성을 정량화하기 위해 연성파단이론에 기반한 다양한 응력상태 변수들이 도입되었으며, 이를 시험적으로 평가하기 위해 국부파단변형률을 평가합니다.
변형모드별 파단시험편
Fracture Mode | Stress Triaxiality | Lode Parameter |
---|---|---|
Uniaxial Tension | 1/3 | -1 |
Pure Shear | 0 | 0 |
Torsion | 0 | 0 |
Uniaxial Compression | -1/3 | 1 |
Plane Strain (+) | 1/√3 | 0 |
Plane Strain (-) | -1/√3 | 0 |
Biaxial Tension | 2/3 | 1 |
Biaxial Compression | -2/3 | -1 |
낙하 충격시험
수직 낙하 고속충돌시험
수직 낙하 고속충돌시험은 차량 충돌 범위의 고속 강체를 소재 및 부품에 자유낙하시켜 물리적 거동 및 특성을 분석하는 시험입니다.
<Drop Test>
<Static Test>
모자형 시험편
압괴시험
축하중을 받는 부재의 충돌 모사
프론트 사이드 멤버, 리어 사이드 멤버 등
굽힘시험
굽힘하중을 받는 부재의 충돌모사
사이드실, 센터필러, 루프 사이드 보강재 등
V-굽힘 시험
굽힘 시험 비교 - ISO 7438 & VDA 238-100
구분 | ISO 7438 – “Roll Bending” | VDA238-100 – “V Bending” |
---|---|---|
시험법 | ||
각계산 | ||
비고 |
|
|
구조/충돌 해석
정강성 해석
< 비틀림 강성 언더바디 선도>
동강성 해석
Full Frontal 정면충돌
40% Offset 정면충돌
< 차체 대쉬변형량 평가>
Small overlap 충돌
< UPR / LWR 차체변형량 평가>
NHTSA 신경사 90km/h 충돌
< Dash 하단부 차체변형>
IIHS 측면 충돌
< 승객 거주공간 변형량 평가>
NHTSA Pole 측면 충돌
< 승객 거주공간 변형량 평가>
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