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Structural Strength Analysis at Cushion Frame and Back Frame of Automotive Seat

자동차 시트 쿠션 프레임 및 백 프레임의 구조 강도 해석

  • Kim, Sung-Soo (Division of Mechanical Engineering, Graduate School, Kongju University) ;
  • Kim, Key-Sun (Division of Mechanical & Automotive Engineering, Kongju University) ;
  • Choi, Doo-Seuk (Division of Mechanical & Automotive Engineering, Kongju University) ;
  • Park, Sang-Heup (Division of Mechanical & Automotive Engineering, Kongju University) ;
  • Kim, Sei-Hwan (Department of Metal Mold Design Engineering, Kongju University) ;
  • Cho, Jae-Ung (Division of Mechanical & Automotive Engineering, Kongju University)
  • 김성수 (공주대학교 대학원 기계공학과) ;
  • 김기선 (공주대학교 기계자동차공학부) ;
  • 최두석 (공주대학교 기계자동차공학부) ;
  • 박상흡 (공주대학교 기계자동차공학부) ;
  • 김세환 (공주대학교 금형설계공학과) ;
  • 조재웅 (공주대학교 기계자동차공학부)
  • Received : 2012.10.22
  • Accepted : 2012.11.08
  • Published : 2012.11.30

Abstract

Among the various parts of automobile, automotive seat is the most fundamental item that ride comfort can be evaluated as the direct contact part with human body. Automotive seat must have the sufficient rigidity and strength at the same time with ride comfort. In this study, cushion frame and back frame at car seat are modelled with 3D. There are structural simulation analyses about 3 kinds of tests on torsion strength, vertical load strength and back frame strength. In the analysis result, the initial total deformation and the permanent total deformation has the maximum values of 5.4821 mm and 0.02539mm respectively at the torsion strength test of cushion frame. Total deformations at front and rear end parts of cushion frame become the values of 2.1159mm and 0.0606mm respectively at the test of vertical load strength of cushion frame. In case of more than this load, the maximum value of total deformation also becomes 3.1739mm. The maximum value of total deformation becomes 0.18634mm at 3 kinds of the strength tests on back frame. By the study result of no excessive deformation and no fracture cushion frame and back frame at automotive seat, the sufficient rigidity and strength to guarantee the safety of passenger can be verified.

자동차의 다양한 부품 중 자동차 시트는 인간과의 직접 접촉 부위로서 승차감을 평가 할 수 있는 가장 기본적인 항목이다. 따라서 자동차 시트는 승차감과 동시에 충분한 강성과 강도를 가져야 할 것이다. 본 연구에서는 자동차 시트에서의 시트 쿠션 프레임과 백 프레임을 3D 모델링하였고, 쿠션 프레임의 비틀림 강도, 수직하중강도 시험, 백 프레임의 강도 시험 3가지 실험에 대해서 시뮬레이션으로 구조해석을 하였다. 해석결과, 쿠션 프레임 비틀림 강도 시험에서는 초기 전변형량의 최대값은 5.8421mm가 나왔고, 영구 전변형량의 최대값은 0.02539mm가 나왔다. 쿠션 프레임 수직하중강도 시험에서는 쿠션 프레임 앞쪽 끝단의 전변형량은 2.1159mm이고, 뒤쪽 끝단은 0.0606mm이다. 하중을 더 증가한 경우는 전변형량의 최대값은 3.1739mm가 나왔다. 3 가지의 백 프레임 강도 시험에서는 최대의 전변형량은 0.18634mm로 나타났다. 본 연구결과는 자동차 시트 쿠션 프레임 및 백프레임의 과도한 변형 및 파괴가 없음으로서 승객의 안전을 보장하는 충분한 강성과 강도를 검증할 수 있었다.

Keywords

References

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