FEM을 이용한 Dynamic Locking Tongue(DLT) 장치 개발 및 형상 최적화

Abstract

DLT(Dynamic Locking Tongue) 장치는 새로운 개념의 안전벨트로서 강한 충돌이 발생했을 때 기존의 안전벨트보다 운전자를 더 고정시킴으로써 운전자를 보호해주는 장치이다. 본 연구에서는 기존에 DLT 장치와는 다른 새로운 개념의 DLT 장치를 개발하는 것을 목표로 하고 있다. 이를 위해서 우선 특허조사를 실시하였고 도로교통안전기준에 제시된 기준을 고려하였다. 또한 DLT 장치를 개발을 할 때 중요한 요소인 자유낙하(Free falling)와 무게를 고려하여 모델을 생성하고 경계조건을 고려하여 구조해석을 실시하였다. 그리고 무게와 내구성능을 보다 개선시키기 위해 실험계획법을 이용한 최적설계를 진행하였다. 최적설계를 하기 위해 Plackett-Burman design method를 이용하여 민감도 분석을 실시하였다. 민감도 분석을 통해 설계변수가 목적함수에 끼치는 영향에 대해 확인하였다. 그리고 반응 표면 분석법을 이용하고 중심합성실험계획표를 사용하여 최적설계를 위한 실험을 실시하였다. 반응 표면 분석법을 통해 도출된 최적 설계 변수의 신뢰성을 확보하기 위해 분산 분석표를 이용하여 신뢰성을 검증하였다. 최적 설계한 모델을 구조 해석을 통해 이전 모델과 비교를 함으로써 무게와 강도가 개선되었음을 확인하였다.