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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김상섭
- 발행연도
- 2016
- 저작권
- 국민대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수32
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세계 자동차 공학도들의 격전지인 Formula SAE는 대표적인 Formula type 자작자동차 대회이다. 매년 20여 개국 120여 팀들이 참가하여 설계과정 및 차량의 완성도를 평가하는 Static event와 차량의 주행성능을 평가하는 Dynamic event를 통해 우열을 가린다. 자동차공학을 배워가는 공학도들의 아마추어 대회이지만 누적된 제작기술과 연구들로 해가 지날수록 차량의 완성도가 올라가고 있다. 국민대학교에서도 2004년을 시작으로 매년 참가를 하고 있고, 첫 참가 차량에 비해 많은 발전을 이루었으며 좋은 성적을 거두기도 했다.
그러나 현가장치 설계 부분에서 아쉬운 부분이 있다. 설계 시간의 대부분을 3D 캐드를 활용한 단품 설계 및 레이아웃에 쓰고 있고, 주행성능을 향상시키기 위한 동역학적 특성 설계는 시뮬레이션 없이 단순 계산으로만 이루어지고 있는 실정이다. 그러다 보니 차량의 동적 특성이 기대한 바와 다르게 제작되는 경우도 많으며 이를 바로잡기 위해 제작 후 많은 시간이 소요되고 있다. 자작자동차 프로젝트 기간이 길지 않은 상황에다 한정된 테스트 주행 기회로 인해 완성도가 떨어지는 차량으로 대회에 참가하는 좋지 않은 상황이 올 수 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 Formula SAE 차량의 현가장치 설계에 Adams/Car를 활용하여 설계하는 방법을 보인다. 그리고 전차량 모델의 핸들링 시뮬레이션을 통해 차량의 동적 특성을 평가한다. 마지막으로 실제 Formula SAE의 동적 이벤트 중 하나인 Skid pad에서 차량의 주행성능을 높이는 과정을 보인다.
그러나 현가장치 설계 부분에서 아쉬운 부분이 있다. 설계 시간의 대부분을 3D 캐드를 활용한 단품 설계 및 레이아웃에 쓰고 있고, 주행성능을 향상시키기 위한 동역학적 특성 설계는 시뮬레이션 없이 단순 계산으로만 이루어지고 있는 실정이다. 그러다 보니 차량의 동적 특성이 기대한 바와 다르게 제작되는 경우도 많으며 이를 바로잡기 위해 제작 후 많은 시간이 소요되고 있다. 자작자동차 프로젝트 기간이 길지 않은 상황에다 한정된 테스트 주행 기회로 인해 완성도가 떨어지는 차량으로 대회에 참가하는 좋지 않은 상황이 올 수 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 Formula SAE 차량의 현가장치 설계에 Adams/Car를 활용하여 설계하는 방법을 보인다. 그리고 전차량 모델의 핸들링 시뮬레이션을 통해 차량의 동적 특성을 평가한다. 마지막으로 실제 Formula SAE의 동적 이벤트 중 하나인 Skid pad에서 차량의 주행성능을 높이는 과정을 보인다.
목차
1. 서론 11.1 연구 배경 및 목적 ??????????????????????????? 11.2 연구 내용 ??????????????????????????????????? 22. Formula SAE Race Car???????????????????????????? 32.1 Formula SAE Race Car 현가장치 ??????????????? 42.2 현가장치 기구학적 특성 ?????????????????????? 73. Formula SAE Race Car 현가장치 최적설계????????? 253.1 현가장치 기구학 특성 설계 ?????????????????? 253.2 차량동역학 설계 목표 ??????????????????????? 283.3 차량동역학 설계 ???????????????????????????? 324. 차량동역학 모델 ??????????????????????????????? 394.1 Adams/Car 모델링 ??????????????????????????? 394.2 타이어 모델 ???????????????????????????????? 424.3 차량 주행 시뮬레이션 ??????????????????????? 445. Skid pad 성능 향상 연구 ??????????????????????? 525.1 하중 이동 개선 ????????????????????????????? 536. 결론 및 향후 과제 ????????????????????????????? 63
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