알루미늄/CFRP 하이브리드 사각 중공빔의 충격하중에서의 에너지 흡수 특성

Abstract

본 연구는 알루미늄/CFRP 사각단면 중공 하이브리드 빔의 횡방향 충격하중에서의 에너지 흡수 특성을 조사하기 위해 진행되었다. 하이브리드 빔을 차량의 사이드도어 임팩트 빔으로 적용하기 위한 연구가 진행되었고 그에 따라 시험은 FMVSS 214에 따라 53km/h 이상의 속도로 시편을 충격하도록 진행하였다. 시편은 CFRP를 다양한 각도로 적층하고 두께의 변화를 주어 제작하였다. 시험결과는 비에너지 흡수율 및 충돌능률로서 평가되었다. 이러한 시편들 중에서 Al/CFRP $[0/+45/90/-45]_2$ 하이브리드 빔의 에너지 흡수율일 가장 우수한 결과를 보였다. 알루미늄 빔과 비교해 비에너지 흡수율이 27.66% 향상 되었다. 또한 충돌 시험 결과, 하중 변위곡선 및 비에너지 흡수율은 준 정적 시험결과와 매우 유사한 결과를 나타내었다. 그러므로 하이브리드 빔을 설계할 때는 충격시험에 비해 상대적으로 간편한 준 정적 시험을 통하여 설계를 하는 것이 효과적인 설계가 될 것이다.