기계자동차_공학실험_Shock_Absorber_Test

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없음

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이루어지거나 중립위치에서 로크되어 차체 자세에 비틀림을 주는 일은 없다.
제어방식은 현재 실용화되고 있는 유압식, 기계식 모두가 케이블 조작에 의한 수동 조정식이고, 길이 좋은 도로에서의 승차감 향상과 악로주행 및 고속주행에 있어서의 롤각저감과 접지성 향상을 목적으로 쇽업소버의 감쇠력과 연동하는 변환제어를 하고 있는 유압식도 있다. 스태빌라이저의 강성가변제어는 롤강성의 변경을 가능하게 함과 더불어, 앞뒤 바퀴에 설치하며 전후 단독으로 변화시키는 것도 가능하게 되고, 스프링 위 질량 관성의 이동량을 전후륜에서 변화를 줄 수 있어 스티어링 특성도 제어하는 것이 가능하게 된다. 가변장치의 제어 방법도 수동 조정뿐만 아니라 감쇠력 가변기구와 같이 여러 가지 센서 신호를 입력으로 하여 응답성이 좋은 전기력이나 유공압에 의하여 구동되는 컨트롤 시스템화의 가능성도 있다. 또 유압식 가변장치 경우는 외부의 유압원과 실린더의 상하실을 변환밸브를 거쳐 접속시켜 횡가속도 등의 신호에 의하여 실린더 변위 혹은 압력의 제어를 하는 등에 의하여 능동적인 롤 제어를 할 수도 있다.
※고찰 및 느낀 점
-현가장치가 무엇인가 대충 알고 있었지만, 흔히 말하는 쇼바가 shock absorber인지는 몰랐었다. 현가장치는 자동차의 충격을 완화 시켜주고, 자동차의 승차감을 좋게 해준다.
이번 실험은, 대략 노면과 속도에 따른 쇼바의 움직임을 측정하는 실험이었다. 우선 실험을 통해서 느낀 점은 어떤 자동차에 쇽업소버를 장착할 시에는 그 차의 용도나 목적이 명확하고 그에 맞는 현가장치를 선택해야 할 것이라는 것이다. 트럭과 같은 승차감 보다는 짐을 많이 실어야 하는 하중을 많이 받는 차나, 주행성이 굉장히 뛰어나야 하는 경주용 자동차 등은 당연히 단단한 현가장치가 들어가야 할 것이고, 일반 사람을이 타는 승용차나 리무진 등의 차들은 편안한 승차감을 중시하므로 적당히 부드러운 현가장치가 사용되어야 할 것이다. 1번 실험 결과의 왼쪽 그래프를 보면 둥글고 가운데가 빈 형태이다. 이는 변위가 40mm로 고정되어 있는데, 변위가 0에 가까울수록 댐핑력이 크게 나오기 때문이다. 또 오른쪽의 그래프를 보면 주파수가 클수록 속도가 빨라지고 따라서 댐핑력도 커진다는 것을 알 수 있다. 2번 실험의 왼쪽 그래프의 경우에는 주파수를 일정하게 하고 변위를 변화시켜서 여러겹의 원들이 겹쳐있는 형태가 되었다. 이 또한 변위가 0에 가까울 때의 댐핑력이 크게 나타나는 것을 볼 수 있다. 그리고 오른쪽의 그래프를 보면 변위가 커질수록 속도도 빨라지고 댐핑력도 커지는 것을 볼 수 있다
-프레임 정적 강성 실험-
1. Frame의 굽힘 강성 좌우 변위
(1) 굽힘 강성 좌측 변위
(2) 굽힘 강성 우측 변위
2. Frame의 비틀림 강성 좌우 변위
(1)비틀림 강성 좌측 변위
(2)비틀림 강성 우측 변위
3. Frame의 굽힘 선형성 확인(좌측5번, 우측 5번)
4. Frame의 비틀림 선형성 확인 (좌측 3번, 우측 13번)-선형이 나오지 않은이유를 고찰에 씀
5. Frame의 굽힘 강성 계산
W
[kgf]
Frame
Mass
[kg]
[m]
[m]
[m]
[m]
DODGE RAM
300
207
3.255
1.395
1.86
1.395
y= 4.35
6. Frame의 비틀림 강성 계산
T
[kgf.m]
Frame
Mass
[kg]
B[m]
[m]
[m]
[m]
DODGE RAM
73.125
207
1.062
3.255
1.86
0.00152
=
7. 강도와 강성의 개념
(1) 강도(strength)
재료에 하중이 걸린 경우, 재료가 파괴되기까지의 변형저항을 그 재료의 강도라고 한다. 인장강도· 압축강도· 굽힘강도· 비틀림 강도 등이 있다. 인장강도는 시험편을 서서히 잡아당기는 인장시험으로 측정하며, 압축강도는 짧은 기둥모양의 시료에 축 방향으로 압축하중을 가하여 측정한다. 비틀림 강도는 둥근 기둥모양의 시료가 비틀림에 의해 파괴되었을 때 가해진 비틀림 모멘트로부터 계산에 의해 구한다.
(2) 강성(rigidity, stiffness)
탄성체에 외부의 힘이 가해졌을 때의 변형은 힘이나 모멘트의 크기 외에 탄성체의 형상, 지지방법, 재료의 탄성계수 등에 따라서 달라진다. 일반적으로 재료의 강성은 단위변화량에 대한 외력의 값으로 나타낸다. 인장에서 신장은 외력에 비례하는데, 단위신장을 주는 외력을 신장강성이라고 한다. 빔을 구부릴 때 빔의 처짐곡선의 곡률은 휨모멘트 M에 비례하며, (탄성률 E)×(단면 2차 모멘트 I)에 반비례한다. 곡률은 휨모멘트 M이 같아도 E×I가 작을수록 크다. 그러므로 EI는 처짐곡선에서 곡률의 크기를 나타내는 계수이다. 이것을 휨강성이라고 한다. 또 막대를 비틀 때, 단위 길이 당의 비틀림각은 비틀림모멘트에 비례하지만 단위 비틀림각을 주는 비틀림모멘트를 비틀림강성이라고 한다.
※고찰 및 느낀 점
처음 실험실에서 프레임을 보았을 때, 여태까지 한 번도 본적이 없어서 굉장히 생소하게 느껴졌다. 자동차 프레임에 비틀림이나 하중을 가 할 경우, 얼마나 변화가 생기겠어?! 하고 생각한 나에겐 큰 착오였다. 비록 눈에 띌 만큼 많은 변화가 아니었지만, 이런 미소 변형이 주행시 영향을 줄 수 있다고 생각한다. 본 실험에서 그래프를 보며 느낀 바이지만, 오차가 굉장히 많았다고 생각했다. 먼저 첫째로, 그래프에 나와있는 것 처럼 비틀림 강성의 선형성그래프가 전혀 반대로 나왔다. 이유를 좀 더 생각해 보아야 겠지만, 굽힙 선형성과 같이 서로 비슷한 그래프가 나와서 선형성이 되어야 하지만 그렇지 못했다. 또한 굽힘강성 결과 그래프에서도 역시 이차함수 모양의 그래프가 나와야 하지만 여기저기 삐뚤한 그래프가 얻어졌다. 이러한 그래프가 얻어진 이유는 측정하는 사람의 측정 오차로 보여진다. 또한 아주 작은 미소량을 측정하는 것이기 때문에 주위의 진동과 미세한 떨림도 이 오차에 기여 했을것 으로 생각된다. 비록 실험실에 걸려있는 데이터 사진들과 모양은 같진 않지만, 조원들끼리 능동적으로 참여하고 서로 도와가며 실험한 귀중한 시간이었다. 또한, 이 기회에 정확히 알 수 없었던 강성과 강도에 대해서 잘 알수 있는 좋은 계기가 되었다.

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