The structural performance of a vehicle can be evaluated by the static and dynamic structural analyses which predict the amounts of deformation & stiffness, and the static analysis should be done first. Another important aspect to be considered in the design process is crashworthiness, because a structurally sturdy vehicle body may be overdesigned with the excessive strength and durability standards. The ideal condition of a body structure is to absorb the impact load at a certain level of local deformation, to distribute the load to each structure adequately, and to prevent the excessive stress concentration and deformation. This paper is the result of the consideration of vibration characteristic for structure stiffness estimation of automotive body through the finite element modeling.

The design and analysis of the rigidity and deformation of the vehicle body are basically performed in two forms. First, the relative response of components separated from a parent system or connected as a model of a subsystem is examined. Second, the entire model is used to consider the absolute response of the components to the externally transmitted vehicle service load, which is defined as that of the entire vehicle body system. In this paper, we propose the finite element modeling for the structural design of the car body. First, we will explain the simple finite element modeling of the car body, explain the method of formulating the stiffness of the joint, and finally the shell element. The proposed finite element modeling is proposed. By applying the proposal, it is possible to propose finite element modeling of all medium and large passenger cars less than 3 tons.

The structural performance of a vehicle can be evaluated by the static and dynamic structural analyses which predict the amount of deformation, stiffness. And the static analysis should be done first. Another important aspect to be considered in the design process is crashworthiness, because a structurally sturdy vehicle body may be overdesigned with excessive strength and durability standards. The ideal condition of a body structure is to absorb impact load at a certain level of local deformation, to distribute the load to each structure adequately, and to prevent excessive stress concentration and deformation. This paper is the result of the consideration of automotive body, bending and torsional stiffness for structure stiffness estimation of automotive body through finite element modeling.

본 연구에서는 기존의 철도차량구조에 경량소재를 적용하여 설계를 검토할 때, 각 소재의 성질이 차체구조의 경량화에 미치는 영향과 그 정도를 정량적으로 분석하여 개념설계단계에서 소재대체 설계 효과를 예측하는 방법을 개발한다. 전체 차체구조에 대해서는 굽힘변형, 압축변형, 비틀림 변형을 고려하여 소재를 변경할 때, 또 주요 골조 구조 부재에 대해서는 굽힘변형, 압축변형, 좌굴붕괴를 고려하여 소재와 단면형상을 변경할 때 경량화 특성을 분석할 수 있는 방법을 체계화였다. 차체구조 또는 골조부재의 변형 양상에 대한 강성 및 강도 조건을 경량화 지수와 연계하여 표현함으로써 각 재료와 부재의 형상이 가지는 기계적 특성과 장단점을 용이하게 분석할 수 있도록 하였다.

자동차 경량화를 지향하는 초경량차체 기술 중에서 합체박판기술을 이용한 수 있는 일련의 최적설계 기법을 제안하고 기존의 자동차 도어 내판에 적용하여 경량화를 수행하였다. 먼저, 내판에 부착되는 보강재를 제거한 후 취약해진 강성을 보강하기 위한 파트 선정을 위해 위상 최적설계를 수행하여 대략적인 파트 분포를 결정하였다. 그 다음 상세설계 단계로서 각 파트의 두께는 치수 최적설계를 이용하여 정하고, 형상 최적설계로 최종 용접선을 결정하였다. 이러한 일련의 최적화를 위해 상용 소프트웨어인 GENESIS가 사용되었다.

본 연구에서는 ANSYS와 ABAQUS 상용 유한요소 코드를 이용하여 궤도차량의 정적.동적 해석을 충격하중과 주행하중에 대해서 수행하였다. 궤도차량이 충격하중을 받을 때 최대 동적 Von Mises응력은 상판의 빔보강재와 레이스링사이에서 발생하였으며 응력수준은 390-450MPa이다. 정하중에 대한 동하중수 1.6을 고려했을 경우 동적 해석과 동적하중계수가 포함된 정하중 해석은 유사한 결과를 보이고 있다. 과도응력은 주로 레이싱링 주위에서 발생하고 있다. 주행하중의 경우 최대응력은 로드휠 유기압 현가장치 #1번에서 450MPa정도이며, 정적해석과 비선형 해석의 결과가 유사하다.