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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 최주호
- 발행연도
- 2016
- 저작권
- 한국항공대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수9
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자동차 산업에서 경량화의 중요성이 대두되면서 폴리머 재료가 많이 쓰이고 있다. 폴리머는 칵핏 모듈 (인스트루먼트 패널), 도어 트림, 하우징 등 다양한 자동차 부품으로써 사용되고 있다. 그러나 스퀵, 래틀이라 불리는 소음문제가 폴리머로 이루어진 부품의 간극, 예하중이 있는 곳에서 발생하고 있어 고객 불만의 상당부분을 차지하고 있다. 중요한 것은 이러한 소음이 노후 차량에서 주로 발생하게 되는데 열화로 인한 재료의 물성변화가 주 원인으로 알려져 있다. 최근, 폴리머에 대한 유한요소 해석을 시행함으로써 설계단계에서부터 소음을 예방하고자 하는 노력들이 있다. 이 때, 재료의 물성을 확보하는 것이 중요하다. 따라서 본 연구의 목적은 온도 열화에 대한 동적 점탄성의 거동을 살펴보고 특정 열 사이클을 겪었을 때 폴리머의 동적 점탄성거동을 수학식으로 모델링하여 물성을 확률적으로 예측하는 것이다. 이를 위해 폴리머 시편에 대해 등온 열화 시험을 수행한다. 그리고 Dynamic Mechanical Analysis (DMA)을 통해 열화 된 상태의 폴리머의 동적 물성을 측정, 분수차 미분 모델 (Fractional derivative model)을 이용한 Master curve로 동적 물성의 거동을 표현하며 등온 열화에 따른 master curve의 거동을 열화시간, 열화온도에 대한 함수로 표현한다. 열 사이클을 겪었을 때의 동적 물성은 앞서 언급한 등온 열화모델을 이용, 누적 손상 이론 (Miner’s rule)에 기반하여 물성을 예측한다. 모든 프로세스는 실험값을 이용하여 그 유효성을 검증한다. 확률적 기법 중 하나인 Bootstrap sampling을 이용하여 수학적 모델의 불확실성을 고려하여 최종적으로는 열 사이클을 겪었을 때의 폴리머의 동적 물성의 예측 값을 95% 신뢰구간과 함께 제시한다.
목차
그림 목록 1표 목록 31.서론 41.1연구동기 41.2연구목적 42.Dynamic Mechanical Analysis (DMA) 63.DMA 실험 74.Master curve 구성 104.1시간-온도 중첩원리 (Time-Temperature Superposition principle, TTS) 104.2이동인자 (shift factor) 124.3Master curve 모델 134.4기하학적 방법 (Geometric method) 144.5직접적 방법 (Direct method) 164.6예제 데이터를 이용한 master curve 모델 구성 185.열화 모델 215.1등온 열화 실험 215.2등온 열화 모델 235.2.1등온 열화 모델의 가상 데이터 255.3열 사이클 열화 모델 275.3.1누적 손상 이론 276.불확실성 정량화 296.1Bootstrap sampling 296.2열화 모델에서의 Bootstrap sampling 307.시험 결과 및 실제 데이터 이용 결과 377.1DMA 시험 결과 및 master curve 구성 결과 377.2Bootstrap sampling 적용 427.3열 사이클 적용 및 예측 값 458.결론 및 고찰 469.Reference 47ABSTRACT 49Appendix A 51Appendix B 57
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