알루미늄 폼을 사용한 자동차 범퍼 빔의 설계 및 충돌해석

Abstract

본 논문에서는 알루미늄 폼을 사용한 자동차 범퍼 빔을 설계하고 충돌해석을 수행하였다. 해석모델은 B형 단면 구조를 갖는 실제 크기의 범퍼 빔이다. 저속 정면충돌 시 알루미늄 범퍼 빔의 변형량 및 내부 에너지 거동을 예측할 수 있는 ANSYS AUTODYN을 이용하였다. 7075-T6 알루미늄 합금을 사용하여 철강 재질의 빔보다 55 %의 중량 감소를 얻을 수 있었으며 알루미늄 폼을 사용한 범퍼 빔의 변형량은 철강 빔과 비슷하지만 충돌에너지의 감소가 더 큰 것을 확인할 수 있었다. 또한, 알루미늄 폼의 완충보다는 50 % 충진 시 충돌에너지 흡수가 더 좋았다. In this paper, the automotive beam using aluminium foam is designed and the impact analysis is carried out. The analysis model is the beam of actual size with B- type section structure. At the frontal crash of low speed, ANSYS AUTODYN is used by predicting the behavior of deformation and its internal energy. By the use of 7075-T6 aluminum alloy, the weight is reduced as much as 55% than steel. The deformation at the bumper foam of aluminum is similar with that of steel and the impact energy reduction at aluminum is more than steel. The foam filled with aluminum as much as 50 % has more impact energy absorption than the completely filled aluminum foam.