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소개글

[경량전철][동적경량프로세스의 관리][경량뼈대요소의 평형방정식][자동차용 경량재료]경량전철, 동적경량프로세스의 관리, 경량뼈대요소의 평형방정식, 자동차용 경량재료 분석(경량전철, 경량뼈대, 경량재료)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

Ⅰ. 경량전철
1. 경량전철의 개념
2. 경량전철의 주요특성
1) 차량운행의 완전자동화가 가능하다
2) 노선계획의 탄력성을 가질 수 있고 건설비의 절감이 가능하다
3) 도시기능의 복합연결이 가능하고, 도시구조 및 도시미관에 적합하다
4) 수송능력의 범위가 넓어서 적용지역이 다양하다

Ⅱ. 동적경량프로세스의 관리
1. SunOS 구조에서의 동적 경량 프로세스 관리
1) 스레드 생성, 종료에 따른 경량 프로세스 관리
2) 블러킹 함수 호출에 따른 경량 프로세스 관리
2. 동적 경량 프로세스 관리 방식의 기대 효과

Ⅲ. 경량뼈대요소의 평형방정식
1. 가상일의 원리를 이용한 평형방정식
2. 뼈대구조물에서의 증분 평형방정식

Ⅳ. 자동차용 경량재료
1. 자동차용 경량 재료의 개발 동향
1) 플라스틱 재료
2) 세라믹 재료
3) 금속 재료
2. 자동차용 경량재료로의 알루미늄 합금
1) 자동차 차체의 경량화
2) 열처리 합금
3) 비열처리 합금
4) 엔진과 동력전달부분의 성능향상

참고문헌

본문내용

수 있다.
1) 플라스틱 재료
플라스틱재료는 금속이나 세라믹재료에 비해 매우 낮은 비중, 우수한 가공성 및 성형성 그리고 Aerodynamic 설계에 적합함 등으로 인해 현재 자동차 재료에서 차지하는 구성 비율이 증가하는 추세를 보이고 있으나 생산단가가 높고 생산성이 낮으며 특히 내열성과 탄성계수가 매우 취약하고 재료의 폐기물처리가 곤란하며 자원재활용이 어렵다는 등의 문제로 인해 그 이용이나 응용성이 한계를 보이고 있다.
2) 세라믹 재료
새라믹재료는 우수한 내열성, 저비중과 높은 강도를 지니고 있으나 생산단가가 높고 가공성 및 연성이 저조하다는 문제점으로 아직은 그 사용이 매우 미미한 상태이다.
3) 금속 재료
결국, 아직까지 개발되는 대부분의 자동차는 금속재료를 가장 많이 이용하고 있다. 자동차의 경량화를 위해 연구되고 있는 경량금속재료는 Al합금, Mg합금, Ti합금 등이며, 현재 자동차 부품 중에는 이들 경량재료로 대체된 부품도 많이 있다.
자동차 재료를 새로운 경량재료로 대체하기 위해서는 재료의 물성 향상은 물론 반드시 가격경쟁력을 갖추어야 하며 대량 생산에 적합하여 제조 단가가 저렴하고 안정된 공급이 보장되어야 한다.
2. 자동차용 경량재료로의 알루미늄 합금
Al은 경량성 뿐만 아니라 비강도, 내식성, 열전도도 등이 우수하여 자동차용 재료로 사용되면 최고 40% 가량 경량화를 이룰 수 있으며, 종래 자동차 생산라인의 설비를 약간 혹은 그대로 사용할 수 있다는 장점으로 자동차 경량화를 위한 대체 재료로 주목받고 있다.
경량성뿐만 아니라 90% 이상 자원재활용이 가능한 알루미늄 합금은 급격한 산업화로 인해 초래된 자원고갈과 환경오염이라는 측면에서도 사용비율을 꾸준히 증가하여 80년대 초 전체 자동차 재료에서 알루미늄이 차지하는 비율이 3% 이하였으나 92년에는 6%로 증가하였으며, 앞으로도 꾸준히 증가할 것으로 기대된다.
1) 자동차 차체의 경량화
자동차 무게의 20～30%를 차지하는 차체부분을 강판에서 알루미늄 합금으로 대체하면 가장 큰 경량화 효과를 기대할 수 있다. 기존의 재료를 대체하기 위해서는 강도, 성형성, 내식성, 용접성, 표면처리성 등이 우수하여야 하며, 내연강판에 견줄만하거나 이보다 더 나은 성능을 지녀야 한다.
2) 열처리 합금
열처리 합금은 주로 열처리에 의해 강도가 향상되기 때문에 외관 등의 강도가 중요시되는 부분에 적합하다. 고강도 Al합금으로서 이미 항공기 재료로 널리 이용되고 있는 Al-Cu계 합금은 취약한 내식성으로 인해 자동차용으로는 그 응용이 제한되었으나, 최근 Cu함량을 줄여 Alcoa사에서 새로이 개발한 2008번 Al 합금은 성형성이 향상되었고 Al-Mg-Si계와 동등한 내식성을 나타내어 미국에서는 이미 사용되고 있으며 그 응용분야가 점차 확대되고 있다.
3) 비열처리 합금
비열처리 합금은 성형성이 우수하기 때문에 주로 내판 등의 성형성이 중요시되는 용도에 적합하다. 일본에서는 성형성과 내식성이 우수한 Al-Mg계 합금을 주로 사용한다. 특히, Al-4.5Mg에 미량의 Cu를 첨가한 합금의 경우 성형성이 우수하고 프레스가공에 의한 가공경화 효과가 Baking(비틀림 제거를 위한 열처리)에 의해 연화하지 않는 특성을 가지기 때문에 가장 많이 사용한다.
Al-Mg-Si합금은 상대적으로 성형성이 저조하고 Bake 강화온도가 200℃이상이므로 낮은 열처리도장온도(160～180℃)에서는 Bake Hardenning 효과를 기대할 수 없다. 그러나 이 합금계는 가공은 힘들어도 Stretcher-Strain mark (소성변형시의 변형무늬)가 나타나지 않고 열처리 온도를 조절하면 Bake-Hardenning 효과를 기대할 수 있기에 최근들어 각광받고 있다.
4) 엔진과 동력전달부분의 성능향상
주요 엔진 부품으로는 실린더블럭, 실린더헤드, 피스톤, Intake valve, Connecting rod 등이 있으며, 기본적으로 150～300℃의 온도범위에서 엔진부품이 고속회전을 수반하므로 재료는 고온강도, 고온내마모성, 피로강도 등의 성능이 우수하여야 한다.
실린더블록과 실린더헤드는 기계적 성질면에서 무엇보다도 우수한 내마모성이 요구되고 또한 제조면에서 볼 때 형상이 복잡하기 때문에 우수한 주조성이 요구된다. 지금까지는 주로 주철제가 이용되었으나 1960년대부터 주철제 라이너를 삽입한 알루미늄 실린더블록이 일부 사용도되기 시작되었다. 알루미늄은 용융온도가 낮기 때문에 대량생산에 적합한 다이캐스팅 등의 제조방법을 이용할 수 있으며, 주철제에 비해 중량이 2～3배 가볍고 열방출 속도가 빨라서 엔진을 콤팩트하게 제작할 수 있는 장점이 있다.
Al-Si합금으로 만든 실린더블록은 기존의 알루미늄에 비해 내마모성이 월등히 향상되어 주철제 라이너의 사용이 불필요하게 되었으며, 실린더헤드 제조에 응용된 과공정 Al-Si합금은 실린더헤드의 삽입부분을 없앨 수 있도록 하였다. 이 합금의 응용분야는 내마모성과 고온강도, 피로강도가 요구되는 엔진피스톤에의 응용도 기대할 수 있어 과공정 Al-Si합금의 사용비율은 더욱 증가할 것이다.
최근 들어서는 보다 많은 엔진부품을 Al합금으로 대체하고자 하는 연구의 일환으로 과공정 Al-Si합금의 내열성향상에 대한 관심이 고조되고 있다. Al-Si합금에 Fe, V을 첨가한 합금을 중심으로 연구가 진행 중이며 이 합금의 특징은 기존의 Si첨가로 인한 열팽창계수의 감소, 내마모성과 주조성의 향상이며, 이 합금에 Fe, V을 첨가하면 미세조직 내에 열적 안정성이 뛰어난 분산성이 형성되어 고온강도, 피로성질이 향상되어 우수한 내열성이 요구되는 자동차용 엔진재료에의 응용이 기대된다.
참고문헌
○ 김문영(1994), 공간 강뼈대 구조물의 대변형 및 탄소성 유한요소해석, 한국강구조학회지, Vol.6
○ 김찬종 외 2명, 과학교육학개론, 북스힐
○ 김대하·박병호(1993), 도시철도시스템개론, 동일기술연구소
○ 교통개발연구원(1993), 대구지하철 광역전철망 건설타당성 조사보고서
○ 박준(1996), 폐플라스틱 유화기술, 첨단환경기술 2월호
○ 윤성기(1989), 경량형강 압축재의 좌굴거동에 관한 연구, 연세대학교 박사학위논문

키워드

경량전철,   동적경량프로세스,   경량뼈대요소,   경량재료,   평형방정식