KR101984158B1 - Method for determining elastic region for torsional analysis of vehicle body part module - Google Patents

Method for determining elastic region for torsional analysis of vehicle body part module Download PDF

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KR101984158B1 KR1020190035802A KR20190035802A KR101984158B1 KR 101984158 B1 KR101984158 B1 KR 101984158B1 KR 1020190035802 A KR1020190035802 A KR 1020190035802A KR 20190035802 A KR20190035802 A KR 20190035802A KR 101984158 B1 KR101984158 B1 KR 101984158B1
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오중석
정영주
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(주)호원
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    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M5/00Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings
    • G01M5/0041Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings by determining deflection or stress

Abstract

The present invention relates to a method for determining an elastic region for torsional analysis of a vehicle body part module, capable of using only a part module to estimate a change in performance when the part module is coupled to a body in white (BIW). According to the present invention, the method comprises the following steps: allowing a control unit of a simulation apparatus for torsional analysis to insert a part module to be torsion-analyzed into a torsional analysis apparatus through a user interface (UI); allowing the control unit to perform mesh process for the part module; allowing the control unit to connect each single part coupling point of the part module with a bar element to restrict the single part coupling point in a restriction point of the part module; allowing the control unit to restrict three mounting points of a suspension excluding a point of a portion to which the part module is coupled; allowing the control unit to apply load to one point to which the part module is coupled; allowing the control unit to perform torsional analysis after applying the load to one point and checking whether a torsional analysis result is within a preset elasticity range; and suggesting a development plan or completing verification of the part module based on whether the torsional analysis result is within the preset elasticity range.

Description

자동차 차체 부품 모듈의 비틀림 해석을 위한 탄성 영역 판단 방법{METHOD FOR DETERMINING ELASTIC REGION FOR TORSIONAL ANALYSIS OF VEHICLE BODY PART MODULE}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a method for judging an elastic region of a vehicle body component module,

본 발명은 자동차 차체 부품 모듈의 비틀림 해석 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 BIW(Body in White)에 중간 조립체(즉, 부품 모듈)를 결합하지 않은 상태에서 상기 중간 조립체(즉, 부품 모듈)만을 이용하여 이 중간 조립체가 BIW에 결합 시 어떠한 성능변화를 가지는지 예측할 수 있도록 하는, 자동차 차체 부품 모듈의 비틀림 해석 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a torsion analysis method for an automobile body part module, and more particularly, to a method of analyzing a torsion of an automobile body part module by using only the intermediate assembly (i.e., a component module) To a torsional analysis method of an automotive body part module, which enables to predict how the intermediate assembly will have a change in performance when coupled to the BIW.

일반적으로 대부분의 완제품은 여러 개의 파트 혹은 모듈로 구성 되어있다.In general, most finished products consist of several parts or modules.

특히, 항공, 우주, 자동차 산업 등과 같이 대형 모델을 설계하는 경우 전체 모델은 수많은 모듈과 이를 구성하는 여러 파트로 이루어진다. 최근에는 이러한 이유로 특정 기능 수행을 위한 일정 단위 모듈로 나누어 독립적으로 설계하는 모듈형 시스템 설계가 증가하고 있다.In particular, when designing large models such as aerospace, automotive, and the automotive industry, the entire model consists of numerous modules and the various parts that make up the module. Recently, modular system design has been increasing for independent design by dividing it into fixed unit module for performing specific function.

따라서 자동차의 뼈대가 되는 차체는 완성차업체와 1차 협력사가 공동으로 부품 개발을 추진한다.Therefore, the car body, which becomes the skeleton of the automobile, is jointly developed by the carmaker and the first supplier.

예컨대 중형 승용차 1대 기준 약 350개 품목의 단품이 개발되고, 용접 및 접합에 의해 1차로 13개 품목의 중간 조립품으로 제작이 되며, 마지막으로 지정된 특정 개수(예 : 13개) 품목의 중간 조립품을 접합하여 최종적으로 차체의 뼈대가 되는 1대의 BIW(Body in White)가 제작된다(도 1 참조). 여기서 1차 협력사가 상기 단품 및 중간 조립품을 제작하고, 완성차업체가 최종적으로 BIW를 제작한다.For example, a single piece of about 350 items per a medium-sized passenger car is developed, and it is firstly produced as an intermediate assembly of 13 items by welding and joining. Finally, an intermediate assembly of a specified number (for example, 13 pieces) And finally one body-in-white (BIW) is formed as a skeleton of the vehicle body (see FIG. 1). Here, the primary supplier manufactures the single and intermediate assemblies described above, and the finished vehicle maker finally produces the BIW.

이러한 자동차의 차체는 자동차의 구조를 유지하고 사고 시 승객의 안전을 확보해야 하는 고품질 및 고안전성을 요구하는 중요 부품이다.Such a car body is an important part that requires high quality and high safety to maintain the structure of a car and ensure the safety of passengers in case of an accident.

이에 따라 완성차업체와 1차 협력사가 공동으로 설계 및 개발을 진행하더라도 차체의 구조성능 및 안전성에 대한 평가는 구조적 형상이 완전히 갖춰진 BIW 상태에서 진행하여야 정확한 결과를 도출할 수 있게 된다. 따라서 완성차업체에서 구조성능 및 안전성에 대한 평가를 진행하여 그 결과를 개발에 반영하고 있으며, 이에 관련된 해석 DATA는 보안상의 이유로 협력사(예 : 1차 협력사)에 공개되지 않고 있으며, 수정 사항에 대해서만 협력사(예 : 1차 협력사)에 제공되고 있다.Accordingly, even if the vehicle manufacturer and the first supplier jointly design and develop the vehicle, the evaluation of the structural performance and safety of the vehicle body can be carried out in a BIW state in which the structural shape is fully established, and accurate results can be obtained. Therefore, the car maker carries out the evaluation of structural performance and safety and reflects the result in development. The analysis data related to it is not disclosed to the supplier (eg first supplier) for security reasons, (Eg, primary suppliers).

따라서 단품 및 중간 조립품을 제작하는 1차 협력사는 부품(즉, 단품)을 제작하고 있으나, 그 부품(즉, 단품)이 BIW 상태에서 어떠한 성능을 가지고 어떠한 변화를 가지는지 알 수 없기 때문에 실제로 부품을 제작하는 업체(예 : 1차 협력사)에서 자체적으로 부품의 성능에 대한 사전 예측 및 개선이 불가능하여 협력사(예 : 1차 협력사) 개발 단계에서 일정 및 비용의 손실이 발생하는 문제점이 있다. Therefore, although the primary supplier who manufactures the single and intermediate assemblies produces parts (that is, single parts), it does not know how the performance of the parts (ie, single parts) changes in the BIW state. (For example, primary supplier) can not anticipate and improve the performance of parts themselves, which causes a problem of incurring schedule and cost in the development stage of the supplier (for example, the first supplier).

이러한 문제를 해결하기 위하여 협력사(예 : 1차 협력사)가 중간 조립체만을 가지고도 중간 조립체가 BIW 상태에서 어떠한 성능변화를 가지는지 사전예측 가능한 해석 방법이 필요한 상태이다.In order to solve this problem, it is necessary to make a predictable analysis method for the performance change of the intermediate assembly in the BIW state, even if the partner company (for example, the first supplier) has only the intermediate assembly.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허 10-2001-0047916호(2001.06.15. 공개, 차체 비틀림 강성 해석방법)에 개시되어 있다. The background art of the present invention is disclosed in Korean Patent Laid-open Publication No. 10-2001-0047916 (published Jun. 15, 2001, Vehicle Torsional Stiffness Analysis Method).

본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, BIW(Body in White)에 중간 조립체(즉, 부품 모듈)를 결합하지 않은 상태에서 상기 중간 조립체(즉, 부품 모듈)만을 이용하여 이 중간 조립체가 BIW에 결합 시 어떠한 성능변화를 가지는지 예측할 수 있도록 하는, 자동차 차체 부품 모듈의 비틀림 해석 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, which is created to solve the above-described problems, and which is characterized in that the intermediate assembly (i.e., The present invention provides a method for torsion analysis of an automobile body part module, which uses only a part module to predict how the intermediate assembly will have a change in performance when coupled to the BIW.

본 발명의 일 측면에 따른 자동차 차체 부품 모듈의 비틀림 해석 방법에 관한 것으로, 비틀림 해석을 위한 시뮬레이션 장치의 제어부가 사용자 인터페이스(UI)를 통해 비틀림 해석을 실시하기 위한 부품 모듈을 상기 비틀림 해석을 위한 장치에 인서트하는 단계; 상기 제어부가 부품 모듈의 메쉬(MESH) 작업을 실시하는 단계; 상기 제어부가 상기 부품 모듈의 각 단품 접합 포인트를 바(BAR) 요소로 연결하여, 상기 부품 모듈의 구속점에 구속하는 단계; 상기 제어부가 상기 부품 모듈이 결합되어야 하는 부분의 포인트를 제외한, 서스펜션의 마운팅 포인트 3개소를 구속하는 단계; 상기 제어부가 상기 부품 모듈이 결합되어야 하는 부분의 포인트 1개소에 하중을 적용하는 단계; 상기 제어부가 상기 포인트 1개소에 하중을 적용한 후 비틀림 해석을 실시하고, 이에 따른 비틀림 해석 결과가 기 지정된 탄성영역 내에 있는지 확인하는 단계; 및 상기 비틀림 해석 결과가 탄성 영역 내에 있는지 여부를 바탕으로 개선안을 제안하거나, 상기 부품 모듈의 검증을 완료하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.A torsional analysis method for an automotive body part module according to one aspect of the present invention is characterized in that a controller of a simulation apparatus for torsional analysis comprises a component module for performing a torsional analysis through a user interface (UI) ; The control unit performing a mesh (MESH) operation of the component module; The control unit connecting each single joint point of the component module to a constraint point of the component module by connecting it with a bar element; Restricting the three mounting points of the suspension except the point of the part to which the component module is to be coupled; The control unit applying a load to one point of a portion to which the component module is to be coupled; Performing a torsional analysis after applying the load to the point at the point, and checking whether the result of the torsional analysis is within the predetermined designated elastic region; And suggesting an improvement based on whether the torsional analysis result is within the elastic region or completing verification of the component module.

본 발명은, 상기 부품 모듈의 메쉬(MESH) 작업을 실시하는 단계 이전에, 상기 제어부가 사용자 인터페이스(UI)를 통해 프런트 및 리어 서스펜션의 마운팅 포인트 4개소를 상기 비틀림 해석을 위한 장치에 인서트하는 단계; 상기 제어부가 사용자 인터페이스(UI)를 통해 상기 서스펜션의 마운팅 포인트 4개소의 교차점을 기준점으로 확정하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 확정된 기준점을 기준으로 미리 산출된 계산값을 적용하여 부품 모듈의 구속점을 확정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention is characterized in that before the step of performing the mesh (MESH) operation of the component module, the control unit inserts four mounting points of the front and rear suspensions in the device for the torsional analysis through a user interface (UI) ; Determining the intersection of four mounting points of the suspension as a reference point through a user interface (UI); And determining the constraint point of the component module by applying a calculated value calculated in advance to the reference point based on the determined reference point.

본 발명에 있어서, 상기 개선안을 제안하거나, 상기 부품 모듈의 검증을 완료하는 단계에서, 상기 제어부는, 상기 비틀림 해석 결과가 탄성 영역 내에 있는지 확인하여 이에 따른 결과를 출력함으로써, 만약 상기 비틀림 해석 결과가 탄성 영역 내에 있지 않을 경우, 이에 따른 문제점을 사용자가 확인하여 개선할 수 있도록 하거나, 상기 제어부가 미리 설정된 알고리즘에 기초하여 상기 비틀림 해석 결과를 바탕으로 문제점을 자동으로 확인하여 개선안을 제공할 수 있도록 구현된 것을 특징으로 한다.In the present invention, in the step of proposing the improvement or completing the verification of the component module, the control unit confirms whether the torsional analysis result is within the elastic region and outputs the result, If the user is not in the elastic region, the user can check and improve the problem, or the control unit can automatically check the problem on the basis of the torsional analysis result based on a predetermined algorithm to provide an improvement plan .

본 발명에 있어서, 상기 사용자 또는 미리 설정된 알고리즘에 의해 개선안이 제안될 경우, 상기 제어부는, 부품 모듈을 다시 구속한 후 하중을 적용하여, 상기 비틀림 해석 결과가 탄성 영역 내에 있는지 확인하는 과정을 반복해서 수행하여, 상기 제안된 개선안에 대한 검증을 수행하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, if an improvement plan is proposed by the user or a predetermined algorithm, the control unit repeatedly constrains the component module, and then applies a load to it to check whether the torsional analysis result is within the elastic region And performs verification of the proposed remedy.

본 발명에 있어서, 상기 구속점을 확정하거나 설정하기 위하여, 모듈 부품과 전체 BIW 모델 간 연결된 구동을 표현하기 위하여 구속점으로 설정할 수 있는 복수의 위치를 미리 지정한 후, 상기 복수의 위치를 순차로 변경하며 비틀림을 해석하고, 미리 실시된 BIW 비틀림 해석 결과와의 차이가 0.5mm 내에 존재하는 범위가 적어도 80% 이상인 위치를 최적의 구속점 위치로 설정하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, in order to determine or set the constraint point, a plurality of positions that can be set as constraint points are preliminarily specified in order to represent the drive connected between the module component and the whole BIW model, and then the plurality of positions are sequentially changed And an optimum constraint point position is set to a position where the difference from the previously performed BIW torsion analysis result within a range of 0.5 mm is at least 80%.

본 발명에 있어서, 상기 기준점은 상기 비틀림 해석을 실시할 부품 모듈의 구속점을 확정하기 위하여 미리 설정하는 점이고, 상기 구속점은 BIW 고정영역의 중심점에서 BIW 최전방까지 이동 후 부품 모듈 모델의 최하단에서 부터 지정된 특정 비율 위로 올린 점이며, 상기 부품 모듈은 F/APRON인 것을 특징으로 한다.In the present invention, the reference point is set in advance in order to determine the constraint point of the component module to be subjected to the torsional analysis, and the constraint point is set from the lowermost end of the component module model after moving from the center point of the BIW fixed region to the frontmost BIW And the component module is an F / APRON.

본 발명에 있어서, 상기 부품 모듈의 각 단품 접합 포인트를 바(BAR) 요소로 연결하여, 상기 부품 모듈의 구속점에 구속하는 단계는, 상기 제어부가, 상기 부품 모듈을 BIW 상태처럼 구속 조건을 주기 위해서 각각의 용접 포인트에서 바(BAR) 요소를 사용하여, 하나의 구속점을 향해 직선 라인을 그어 한 점으로 구속하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the step of restricting each component joint point of the component module to a restraint point of the component module by connecting the joint point of the component module with a bar (BAR) element may include restricting the component module as a BIW state A straight line is drawn toward one constraint point using a bar (BAR) element at each welding point so as to be constrained to one point.

본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 BIW(Body in White)에 중간 조립체(즉, 부품 모듈)를 결합하지 않은 상태에서 상기 중간 조립체(즉, 부품 모듈)만을 이용하여 이 중간 조립체가 BIW에 결합 시 어떠한 성능변화를 가지는지 예측할 수 있도록 함으로써, 상기 중간 조립체(즉, 부품 모듈)의 개발 단계에서 일정 및 비용의 손실을 절감할 수 있도록 한다.In accordance with one aspect of the present invention, the present invention provides a method and system for using the intermediate assembly (i.e., a component module) in a BIW (Body in White) It is possible to estimate the performance change at the time of coupling, thereby reducing the schedule and cost loss in the development stage of the intermediate assembly (i.e., the component module).

도 1은 일반적인 차체의 BIW(Body in White) 형상을 보인 예시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 차체 부품 모듈의 비틀림 해석을 위한 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비틀림 해석 방법을 설명하기 위해 적용된 F/APRON 부품의 형상을 보인 예시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 차체 부품 모듈의 비틀림 해석 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 5는 상기 도 4에 있어서, 비틀림 해석을 위한 부품 모듈을 BIW에서 분리하여 비틀림 해석을 위한 장치에 삽입하기 위해 메쉬 작업을 실시하는 것을 설명하기 위하여 보인 예시도.
도 6은 상기 도 4에 있어서, 비틀림 해석을 실시할 부품 모듈의 구속점을 확정하여 하중을 적용하는 방법을 설명하기 위하여 보인 예시도.
도 7은 상기 도 4에 있어서, BIW에 대한 비틀림 해석 결과와 구속점의 위치에 따른 모듈 부품만을 이용한 비틀림 해석 결과를 테이블로 보인 예시도.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an exemplary view showing a body in white (BIW) shape of a general body. FIG.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an automobile body part module.
3 is a view showing an example of a shape of an F / APRON part applied to explain a torsional analysis method according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a twist analysis method of an automotive body part module according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an exemplary view for explaining a mesh operation for inserting a component module for torsion analysis into a device for torsional analysis by separating the component module from the BIW in FIG.
FIG. 6 is an exemplary view for explaining a method of determining a constraint point of a component module to be subjected to a torsion analysis and applying a load in FIG. 4; FIG.
FIG. 7 is an exemplary table showing the result of twist analysis for the BIW and the results of twist analysis using only the module parts according to the position of the constraint point in FIG. 4; FIG.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 자동차 차체 부품 모듈의 비틀림 해석 방법의 일 실시예를 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a twist analysis method for an automotive body part module according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user, the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.

상술한 바와 같이 통상적으로 자동차용 차체의 경우에는 BIW나 트림바디(Trimmed body)를 통째로 해석하게 되는데, 그 바디 전체가 유기적인 로드 패스(load path)를 구성하며 하나의 시스템으로 볼 수 있기 때문이다. As described above, in the case of an automobile body, the BIW or the trimmed body is generally interpreted as a whole, because the whole body constitutes an organic load path and can be regarded as one system .

이때 기존에도 각 협력사(예 : 1차 협력사)에서는 BIW 상태로 조립하기 전에 중간 조립체(즉, 부품 모듈) 상태에서 단품 시험(예 : 하중에 의한 비틀림 시험)을 실시하는데, 단품 시험에서는 문제가 발생되지 않았으나 실차 조립 후 문제가 발생되는 경우도 있고, 단품 시험에서는 문제가 발생되었지만 실차 조립 후 오히려 문제가 발생되지 않는 경우가 있다. 그 이유 중 하나는 시험 하중이 동일하다고 하더라도 단품일 경우와 여러 가지 부품이 조합된 경우에 하중이 분산되고 또한 하중이 집중되는 포인트가 달라질 것 이라는 것 때문이다.At this time, each partner company (for example, primary supplier) performs a single component test (for example, a torsion test by a load) in the state of an intermediate assembly (ie, a component module) before assembling into a BIW state. However, there are some cases in which problems occur after assembly of the actual vehicle, and problems occur in the single component test, but there is a case that the problem does not occur after assembling the actual car. One of the reasons for this is that even if the test load is the same, the point where the load is distributed and the load is concentrated will be different in case of a single part and a combination of various parts.

하지만 상술한 바와 같이 기존의 각 협력사(예 : 1차 협력사)는 단품 시험은 가능하지만, BIW 상태에서의 시험(또는 평가)은 불가능하고, 또한 완성차업체에서의 시험(또는 평가)결과를 보안상의 이유로 협력사(예 : 1차 협력사)에 제공하지 않기 때문에 각 협력사(예 : 1차 협력사)는 BIW(Body in White)에 중간 조립체(즉, 부품 모듈)를 결합하지 않은 상태에서도 상기 중간 조립체(즉, 부품 모듈)만을 이용하여 이 중간 조립체가 BIW에 결합 시 어떠한 성능변화를 가지는지 예측할 수 있도록 하는 비틀림 해석 방법이 필요하게 되는 것이다.However, as mentioned above, each of the existing partner companies (for example, the first supplier) can test single products, but it is impossible to test (or evaluate) BIW status, (Ie, the primary supplier) does not provide the intermediate assembly (ie, the component module) to the body in white (BIW) , And a component module), it is necessary to provide a twist analysis method that can predict the performance change when the intermediate assembly is coupled to the BIW.

따라서 본 실시예는 중간 조립체(즉, 부품 모듈)만을 이용하여 이 중간 조립체가 BIW에 결합 시 어떠한 성능변화를 가지는지 예측할 수 있도록 하는 비틀림 해석 방법을 제공한다.Thus, the present embodiment provides a method of torsion analysis that allows only intermediate assemblies (i.e., component modules) to be used to predict which performance variation this intermediate assembly will have when engaged in the BIW.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 차체 부품 모듈의 비틀림 해석을 위한 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도이다.FIG. 2 is an exemplary view showing a schematic configuration of an apparatus for torsional analysis of an automotive body part module according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 자동차 차체 부품 모듈의 비틀림 해석 장치는, 부품 삽입부(110), 마운팅 포인트 삽입부(120), 기준점 설정부(130), 제어부(140), 구속점 확정부(150), 및 하중 인가부(160)를 포함한다.2, the twist analysis apparatus for an automotive body part module according to the present embodiment includes a component insertion unit 110, a mounting point insertion unit 120, a reference point setting unit 130, a control unit 140, A constraint point determination unit 150, and a load application unit 160. [

본 실시예에 따른 상기 자동차 차체 부품 모듈의 비틀림 해석 장치는 컴퓨터 또는 서버를 이용해 구현될 수 있으며, 따라서 상기 제어부(140)는 상기 컴퓨터 또는 서버의 CPU(Central Processing Unit)에 해당하며, 상기 CPU는 미리 설정된 소프트웨어(프로그램)에 기초하여 본 실시예에 관련된 자동차 차체 부품 모듈의 비틀림 해석을 수행한다.The torsion analyzing apparatus of the vehicle body part module according to the present embodiment may be implemented using a computer or a server, and thus the controller 140 corresponds to a central processing unit (CPU) of the computer or server, And carries out twist analysis of the automotive body part module according to the present embodiment based on the preset software (program).

상기 제어부(140)를 제외한 나머지 구성 요소(110 ~ 130, 150 ~ 160)는 사용자 인터페이스(UI : User Interface) 형태로 구현될 수 있다.The remaining components 110 to 130 and 150 to 160 except for the controller 140 may be implemented as a user interface (UI).

즉, 상기 부품 삽입부(110)는 비틀림 해석을 실시할 부품 모듈에 대응하는 부품 모듈 데이터를 사용자 인터페이스(UI)를 통해 입력받는다. That is, the component insertion unit 110 receives the component module data corresponding to the component module to be subjected to the torsional analysis through a user interface (UI).

상기 마운팅 포인트 삽입부(120)는 상기 비틀림 해석을 실시할 부품 모듈을 BIW에 마운팅 할 경우에 해당하는 마운팅 포인트를 입력받는다.The mounting point inserting unit 120 receives a corresponding mounting point when the component module to be subjected to the twist analysis is mounted on the BIW.

상기 기준점 설정부(130)는 상기 비틀림 해석을 실시할 부품 모듈의 구속점을 확정하기 위한 기준점을 설정한다.The reference point setting unit 130 sets a reference point for fixing the constraint point of the component module to be subjected to the torsional analysis.

상기 구속점 확정부(150)는 상기 설정된 기준점을 기준으로 미리 산출된 계산값을 적용하여 구속점을 확정한다.The constraint point determination unit 150 determines a constraint point by applying a previously calculated value based on the set reference point.

상기 하중 인가부(160)는 상기 비틀림 해석을 실시할 부품 모듈의 구속점에 구속한 상태에서 상기 마운팅 포인트 1개소(예 : 프런트 1개소)에 하중을 적용한다.The load applying unit 160 applies a load to one mounting point (for example, one front surface) in a state where the load applying unit 160 is constrained to the constraint point of the component module to be subjected to the torsional analysis.

상기 제어부(140)는 상기 구속된 상태에서 하중이 적용된 부품 모듈에 대해여 비틀림 해석을 수행하고, 상기 비틀림 해석 결과가 탄성 영역 내에 있는지 확인하여, 이에 따른 결과(즉, 비틀림 해석 결과 및 탄성 영역 내에 있는지 여부)를 출력함으로써, 만약 상기 비틀림 해석 결과가 탄성 영역 내에 있지 않을 경우, 이에 따른 문제점을 사용자가 확인하여 개선할 수 있도록 한다. 또는 상기 제어부(140)가 미리 설정된 알고리즘에 기초하여 상기 결과(즉, 비틀림 해석 결과 및 탄성 영역 내에 있는지 여부)를 바탕으로 문제점을 확인하여 자동으로 개선안을 제공할 수도 있다. The control unit 140 performs a twist analysis on the component module to which the load is applied in the constrained state, verifies whether the twist analysis result is within the elastic region, and outputs the result of the twist analysis Whether or not the torsion analysis result is within the elastic region, thereby enabling the user to check and improve the problem. Alternatively, the controller 140 may automatically identify the problem on the basis of the result (that is, whether or not the torsion analysis result is within the elastic region) based on a predetermined algorithm.

상기와 같이 사용자 또는 미리 설정된 알고리즘에 의해 개선안이 제안될 경우, 상기 제어부(140)는 부품 모듈을 다시 구속한 후 하중을 적용하여, 상기 비틀림 해석 결과가 탄성 영역 내에 있는지 확인하는 과정을 반복해서 수행함으로써 상기 개선안을 검증하고, 상기 비틀림 해석 결과가 탄성 영역 내에 있을 경우, 이 결과를 바탕으로 사용자가 상기 개선안을 적용할 수 있도록 한다.When the user or the improvement algorithm is proposed according to a predetermined algorithm, the controller 140 restrains the component module and applies load to it repeatedly to check whether the torsion analysis result is within the elastic region , And if the torsion analysis result is within the elastic region, the user can apply the improvement based on the result.

참고로 본 실시예에서는 설명의 편의를 위하여, 하중에 의한 비틀림의 영향을 많이 받는 부품 모듈로서, F/APRON을 적용하는 것으로 가정하여 설명한다(도 3 참조). 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비틀림 해석 방법을 설명하기 위해 적용된 F/APRON 부품의 형상을 보인 예시도이다.For reference, for ease of explanation, the present embodiment assumes that F / APRON is applied as a component module that is greatly affected by a torsion due to a load (refer to FIG. 3). FIG. 3 is an exemplary view showing a shape of an F / APRON part applied to explain a torsional analysis method according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 차체 부품 모듈의 비틀림 해석 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a twist analysis method of an automotive body part module according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 제어부(140)는 사용자 인터페이스(UI)를 통해 비틀림 해석을 실시하기 위한 부품 모듈(즉, 중간조립부품)을 비틀림 해석을 위한 장치(예 : 비틀림 해석을 위한 시뮬레이션 장치나 프로그램)에 인서트(삽입) 한다(S101)(도 5 참조).4, the control unit 140 may include a component module (i.e., an intermediate assembly component) for performing a torsional analysis through a user interface (UI), a device for torsional analysis (e.g., a simulation device for torsional analysis (Program) (S101) (see Fig. 5).

도 5는 상기 도 4에 있어서, 비틀림 해석을 위한 부품 모듈을 BIW에서 분리하여 비틀림 해석을 위한 장치에 삽입하기 위해 메쉬 작업을 실시하는 것을 설명하기 위하여 보인 예시도이다.FIG. 5 is an exemplary view for explaining a mesh operation for separating a component module for torsional analysis from a BIW and inserting it into a device for torsional analysis in FIG.

또한 상기 제어부(140)는 사용자 인터페이스(UI)를 통해 프런트 및 리어 서스펜션의 마운팅 포인트 4개소를 상기 비틀림 해석을 위한 장치(예 : 비틀림 해석을 위한 시뮬레이션 장치나 프로그램)에 인서트(삽입) 한다(S102).In addition, the controller 140 inserts four mounting points of the front and rear suspensions into a device (e.g., a simulation device or a program for torsional analysis) for the torsional analysis through a user interface (UI) ).

또한 상기 제어부(140)는 사용자 인터페이스(UI)를 통해 상기 서스펜션 4개소의 교차점을 기준점으로 확정한다(S103).Also, the controller 140 determines the intersection of the four suspension points as a reference point through a user interface (UI) (S103).

여기서 상기 기준점은 상기 비틀림 해석을 실시할 부품 모듈의 구속점을 확정하기 위한 점이다.Here, the reference point is a point for determining a constraint point of the component module to be subjected to the torsional analysis.

상기 확정된 기준점을 기준으로 미리 산출된 계산값(전방 %, 높이 %)을 적용하여 부품 모듈(즉, 중간조립부품)의 구속점을 확정한다(S104)(도 6 참조).The constraint point of the component module (that is, the intermediate assembly part) is determined by applying a previously calculated value (front%, height%) based on the determined reference point (S104) (see FIG. 6).

도 6은 상기 도 4에 있어서, 비틀림 해석을 실시할 부품 모듈의 구속점을 확정하여 하중을 적용하는 방법을 설명하기 위하여 보인 예시도이다. FIG. 6 is an exemplary diagram for explaining a method of determining a constraint point of a component module to be subjected to a torsional analysis and applying a load in FIG. 4; FIG.

도 6을 참조하면, BIW 고정영역의 중심점에서 BIW 최 전방까지 70% 이동 후 부품 모듈(예 : F/APRON) 모델의 최 하단에서 부터 77% 위로 올린 점을 구속점(사실상 이 한 점을 찾는 것이 중요하며, 도 7과 같이 다양한 위치를 시험하여 최적 구속점을 찾는다)으로 사용한다.Referring to FIG. 6, it can be seen that a point raised by 77% from the lowermost part of the part module (for example, F / APRON) after 70% movement from the center point of the BIW fixed area to the frontmost position of BIW is defined as a constraint point It is important that the optimum position of the constraint be found by testing various positions as shown in Fig. 7).

참고로, 부품 모듈(예 : F/APRON)은 BIW 상태에서는 실제 용접이 되어 있다. 하지만, 본 실시예와 같이 부품 모듈만을 별도로 비틀림 해석하기 위해서는, 마치 BIW 상태처럼 구속 조건을 주기 위해서 각각의 용접 포인트에서 바(BAR) 요소를 사용하여(즉, 각각의 용접 포인트에서 하나의 구속점을 향해 직선 라인을 그어) 한 점으로 구속한다. 즉, 각 부품 모듈간 연결된 거동을 모사하기 위하여 비틀림 해석할 부품 모듈이 나머지 부품들과 연결되는 연결부를 한 점(즉, 구속점)으로 구속한다. For reference, part modules (eg F / APRON) are actually welded in the BIW state. However, in order to torsionally analyze only the component module as in the present embodiment, it is necessary to use a bar element at each welding point (i.e., one constraint point at each welding point And a straight line is drawn toward the center line). In other words, in order to simulate the connected behavior between each component module, the component module to be twisted is constrained to one point (that is, a constraint point) connected to the remaining components.

상기 구속점이 구속됨과 동시에(즉, 부품 모듈만으로 마치 BIW 상태처럼 구속됨과 동시에) 상기 부품 모듈(예 : F/APRON)을 비틀림 해석한 결과와 부품 모듈이 결합된 BIW를 비틀림 해석한 결과가 유사한 결과가 나타남을 확인할 수 있다.The result of twist analysis of the component module (for example, F / APRON) at the time of restraint of the constraint point (that is, at the same time, constrained as BIW state only by the component module) Can be seen.

또한 상기 제어부(140)는 상기 부품 모듈(즉, 중간조립부품)의 메쉬(MESH) 작업을 실시한다(S105)(도 5 참조).Also, the controller 140 performs a mesh (MESH) operation of the component module (i.e., the intermediate assembly part) (S105) (see FIG. 5).

또한 상기 제어부(140)는 상기 부품 모듈(즉, 중간조립부품)의 각 단품 접합 포인트를 바(BAR) 요소로 연결하여, 상기 부품 모듈(즉, 중간조립부품)의 구속점에 구속한다(S106).In addition, the control unit 140 connects each single component joint point of the component module (i.e., the intermediate assembly component) with a bar (BAR) element and restrains it to the constraint point of the component module (i.e., the intermediate assembly component) ).

또한 상기 제어부(140)는 상기 부품 모듈(즉, 중간조립부품)이 결합되어야 하는 부분의 포인트를 제외한, 상기 서스펜션의 마운팅 포인트 3개소를 구속한다(S107)(예 : 리어 2개소, 프런트 1개소)(도 6의 (a) 참조).In addition, the control unit 140 restrains three mounting points of the suspension (S107) except for a point of a part to which the component module (i.e., an intermediate assembly part) is to be coupled (e.g., two rear positions, (See Fig. 6 (a)).

또한 상기 제어부(140)는 상기 부품 모듈(즉, 중간조립부품)이 결합되어야 하는 부분의 포인트 1개소(즉, 프런트 1개소)에 하중을 적용한다(S108).In addition, the control unit 140 applies a load to one point (i.e., one front point) of a portion where the component module (i.e., intermediate assembly part) is to be coupled (S108).

그리고 상기 제어부(140)는 상기 포인트 1개소(즉, 프런트 1개소)에 하중을 적용한 후 비틀림 해석을 실시하고, 이에 따른 비틀림 해석 결과가 기 지정된 탄성영역 내에 있는지 확인한다(S109).Then, the control unit 140 applies a load to one point (i.e., one front point) and then performs a torsional analysis. Then, the control unit 140 determines whether the torsional analysis result is within the designated elastic region (S109).

예컨대 상기 제어부(140)는 지정된 비틀림 해석 프로그램에 상기 메쉬 데이터를 불러들여 비틀림 해석을 진행한다.For example, the controller 140 invokes the mesh data to the specified torsion analysis program and proceeds with the torsion analysis.

다음 상기 제어부(140)는 상기 비틀림 해석 결과가 탄성 영역 내에 있는지 확인하여 이에 따른 결과를 출력함으로써, 만약 상기 비틀림 해석 결과가 탄성 영역 내에 있지 않을 경우, 이에 따른 문제점을 사용자가 확인하여 개선할 수 있도록 하거나, 상기 제어부(140)가 미리 설정된 알고리즘에 기초하여 상기 비틀림 해석 결과를 바탕으로 문제점을 자동으로 확인하여 개선안을 제공할 수도 있다(S110). Next, the controller 140 checks whether the torsional analysis result is within the elastic region, and outputs a result of the torsional analysis. If the torsional analysis result is not within the elastic region, the user can check and correct the problem Alternatively, the controller 140 may automatically check a problem based on the torsion analysis result based on a predetermined algorithm to provide an improvement (S110).

상기와 같이 사용자 또는 미리 설정된 알고리즘에 의해 개선안이 제안될 경우, 상기 제어부(140)는 부품 모듈을 다시 구속한 후 하중을 적용하여, 상기 비틀림 해석 결과가 탄성 영역 내에 있는지 확인하는 과정을 반복해서 수행함으로써(S105 ~ S110) 상기 개선안을 검증한다(S111).When the user or the improvement algorithm is proposed according to a predetermined algorithm, the controller 140 restrains the component module and applies load to it repeatedly to check whether the torsion analysis result is within the elastic region (S105 to S110), the improvement is verified (S111).

상기 개선의 검증을 통해 상기 비틀림 해석 결과가 탄성 영역 내에 있을 경우, 이 결과를 바탕으로 상기 검증된 개선안을 적용할 수 있도록 한다.Through the verification of the improvement, if the torsion analysis result is within the elastic region, the verified improvement can be applied based on the result.

도 7은 상기 도 4에 있어서, BIW에 대한 비틀림 해석 결과와 구속점의 위치에 따른 모듈 부품만을 이용한 비틀림 해석 결과를 테이블로 보인 예시도이다. FIG. 7 is an exemplary table showing the results of the torsion analysis using BIW and the torsion analysis using only the module parts according to the positions of the constraint points in FIG.

도 7에 도시된 바와 같이, 최적의 구속점(즉, 구속점의 위치) 설정을 위한 케이스(CASE) 선정은 모듈 부품과 전체 BIW 모델 간 연결된 구동을 표현하기 위하여 구속점의 위치별 결과를 표시한다.As shown in FIG. 7, the case (CASE) selection for setting the optimal restraint point (i.e., the position of the restraint point) shows the results for each position of the restraint point to express the connected operation between the module part and the whole BIW model do.

예컨대 상기 최적의 구속점(즉, 구속점의 위치) 설정을 위한 각 케이스(CASE1 ~ CASE8)는, BIW 중심, F/APRON 중심, F/APRON LH 중심 등을 포함하며, 위치를 다양하게 변경하며 해석해 본 결과, 최적의 조건은 F/APRON LH, RH의 중심에서 F/APRON 최전방위치에 해당하는 케이스(즉, CASE8)로서, 테이블에 도시된 바와 같이, BIW 비틀림 해석 결과와의 차이가 0.5mm 내에 존재하는 범위 84%로서 최적의 조건인 것을 확인할 수 있다.For example, each of the cases CASE1 to CASE8 for setting the optimal constraint point (i.e., the position of the constraint point) includes BIW center, F / APRON center, F / APRON LH center, As a result of the analysis, the optimum condition is the case corresponding to the F / APRON frontmost position in the center of F / APRON LH, RH (CASE8), and the difference from the BIW torsional analysis result is 0.5 mm It can be confirmed that the optimum condition is 84%.

참고로, BIW 비틀림 해석을 위해서, 부품 모델을 메쉬 작업한 후, 비틀림 해석에 영향을 미치지 않는 부품(주유구 캡, 용접부, 본드 접합부 등)을 제거한다. 이때 원활한 작업을 위하여 부품 모델을 4개의 부분으로 나누어 메쉬(Mesh) 작업을 진행한다. For reference, for the BIW torsion analysis, parts (mesh cap, welded part, bond joint, etc.) that do not affect the torsional analysis are removed after meshing the part model. At this time, for smooth operation, the part model is divided into four parts and mesh work is performed.

그리고 용접부 및 본드 접합부의 노드(Node)를 공유하여 각 부품을 접합한다. 다음 비틀림 해석을 위한 장치(예 : 비틀림 해석을 위한 시뮬레이션 장치나 프로그램)에 메쉬 데이터를 불러들이고, 상기 접합하는 각 제품의 두께 및 물성정보를 입력(예 : 한국 ESI에서 보유한 물성치 적용)한다. Then, the nodes of the welded portion and the bond joint are shared to join the respective components. Next, the mesh data is loaded into a device for torsional analysis (for example, simulation device or program for torsional analysis), and thickness and physical property information of each product to be bonded is input (for example, the property values held in Korea ESI are applied).

이때 경계 조건은 실제 시험방식을 해석적으로(즉, 프로그램 방식으로) 구현하여 차량 바퀴부 3부분을 고정시킨 후, 조수석쪽 바퀴부에 하중을 부여하고, 이때의 변위량 및 폰 미세스 응력(Von-Mises 응력)을 확인한다(도 6의 (a) 참조).In this case, the boundary condition is implemented by analytically (ie, programmatically) the actual test method to fix the vehicle wheel portion 3, load is applied to the wheel portion of the passenger seat side, and the displacement amount and von- Mises stress) (see Fig. 6 (a)).

시험 결과, 하중은 500kg 까지 부여하였으며, 이때의 변위량은 5mm 가량 발생하고, 이때의 폰 미세스 응력(Von-Mises 응력)은 최대 244MPa까지 발생하였으며, 발생부(마운팅 부위)에 사용된 소재는 SGAPH 370으로 소재의 항복응력을 넘지 않았으므로 BIW 의 영구변형은 없는 것으로 판단할 수 있다. 즉, 500kg의 하중을 부여한 비틀림 강성해석 결과 5mm가량 비틀어지며 이는 탄성 영역 내에 있는 것으로 판단할 수 있다.As a result of the test, the load was given up to 500 kg, and the amount of displacement occurred about 5 mm at this time. Von-Mises stress occurred up to 244 MPa at this time. The material used for the generation part was SGAPH 370 , It can be judged that there is no permanent strain of BIW because the yield stress of the material is not exceeded. That is, the result of the torsional stiffness analysis with a load of 500 kg is distorted by 5 mm, which can be judged to be within the elastic range.

한편 부품 모듈(예 : F/APRON)의 비틀림 해석을 위해서, BIW 모델에서 부품 모듈(예 : F/APRON)의 메쉬 작업을 수행하고, 해석 진행 시 용접부위 및 본드 접착 부위의 노드(Node)를 연결하여 각 파트를 접합한다. 그리고 본 실시예에 따른 단품 모듈 해석으로 BIW 거동을 구현하기 위하여 제품 연결부를 한 점으로 구속한다(즉, 최적의 구속점으로 구속한다). 이때 부품 모듈의 비틀림 해석 경계조건은, BIW에서의 기준점과 연결된 구속점의 위치에 따라 해석 결과를 확인하여, 부품 모듈의 해석 결과와 BIW 해석 결과의 차이가 기 설정된 기준(예 : 0.5mm)내 기준 목표(예 : 80%) 이상 만족할 경우, 단품 모듈 해석으로 BIW 거동을 구현할 수 있음이 증명된다. 시험 결과(즉, 부품 모듈의 비틀림 해석 결과), 폰 미세스 응력(Von Mises 응력)은 최대 162MPa가 발생하였으며, BIW의 경우 164MPa로서 응력 결과도 유사함을 확인할 수 있다.In order to analyze the torsion of a part module (eg F / APRON), the mesh operation of the part module (eg F / APRON) is performed in the BIW model and the node of the welding part and bond adhesion part Connect and connect each part. In order to realize the BIW behavior by the single module analysis according to the present embodiment, the product connecting portion is constrained to one point (i.e., constrained to the optimal constraint point). In this case, the torsional analysis boundary condition of the component module is determined by checking the analysis result according to the position of the constraint point connected to the reference point in the BIW, and if the difference between the analysis result of the component module and the BIW analysis result is within a predetermined reference It is proved that the BIW behavior can be realized by the analysis of the single module if the standard target (eg 80%) or more is satisfied. The results of the test (ie, the torsional analysis of the component module), the von Mises stress (162 MPa) and the BIW stress (164 MPa), are similar.

이때 구속점은 BIW 모델 중심 부품 모듈(예 : F/APRON)의 높이 중 77%에 해당하는 위치를 선정한 부품 모듈의 해석 결과가(도 6의 (a),(b) 참조) BIW 해석 결과와 가장 유사한 결과를 얻을 수 있었다(예 : 도 7의 테이블에서 오차범위 0.5mm 84% 만족 ?? CASE8).At this time, the constraint point is the result of analysis of the component module (see FIGS. 6A and 6B) where the position corresponding to 77% of the height of the BIW model center component module (for example, F / APRON) The most similar results were obtained (for example, the error range 0.5 mm 84% satisfied in the table of FIG. 7 ?? CASE 8).

상기와 같이 본 실시예는 BIW(Body in White)에 중간 조립체(즉, 부품 모듈)를 결합하지 않은 상태에서 상기 중간 조립체(즉, 부품 모듈)만을 이용하여 이 중간 조립체가 BIW에 결합 시 어떠한 성능변화를 가지는지 예측할 수 있도록 함으로써, 상기 중간 조립체(즉, 부품 모듈)의 개발 단계에서 일정 및 비용의 손실을 절감할 수 있도록 한다.As described above, according to the present embodiment, when the intermediate assembly (i.e., a component module) is coupled to a BIW without using an intermediate assembly (i.e., a component module) Thereby making it possible to reduce the schedule and cost loss in the development stage of the intermediate assembly (i.e., the component module).

이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, I will understand the point. Accordingly, the technical scope of the present invention should be defined by the following claims.

110 : 부품 삽입부
120 : 마운팅 포인트 삽입부
130 : 기준점 설정부
140 : 제어부
150 : 구속점 확정부
160 : 하중 인가부
110:
120: Mounting point insertion part
130: Reference point setting unit
140:
150:
160:

Claims (7)

비틀림 해석을 위한 시뮬레이션 장치의 제어부가 사용자 인터페이스(UI)를 통해 비틀림 해석을 실시하기 위한 부품 모듈을 상기 비틀림 해석을 위한 장치에 인서트하는 단계;
상기 제어부가 부품 모듈의 메쉬(MESH) 작업을 실시하는 단계;
상기 제어부가 상기 부품 모듈의 각 단품 접합 포인트를 바(BAR) 요소로 연결하여, 상기 부품 모듈의 구속점에 구속하는 단계;
상기 제어부가 상기 부품 모듈이 결합되어야 하는 부분의 포인트를 제외한, 서스펜션의 마운팅 포인트 3개소를 구속하는 단계;
상기 제어부가 상기 부품 모듈이 결합되어야 하는 부분의 포인트 1개소에 하중을 적용하는 단계;
상기 제어부가 상기 포인트 1개소에 하중을 적용한 후 비틀림 해석을 실시하고, 이에 따른 비틀림 해석 결과가 기 지정된 탄성영역 내에 있는지 확인하는 단계; 및
상기 비틀림 해석 결과가 탄성 영역 내에 있는지 여부를 바탕으로 개선안을 제안하거나, 상기 부품 모듈의 검증을 완료하는 단계;를 포함하되,
상기 비틀림 해석을 실시하기 위하여,
상기 제어부는 부품의 고정과 부품에 부여할 하중에 관련된 경계 조건을 프로그램 방식으로 구현하여, 기 지정된 부분은 고정시키며 다른 지정된 부분은 고정시키지 않은 상태에서 하중을 부여하고,
상기 경계 조건에 의한 시험 결과로부터, 상기 비틀림 해석 결과가 기 지정된 탄성영역 내에 있는지 확인하기 위하여,
상기 제어부는 변위량 및 폰 미세스(Von-Mises) 응력을 확인하며, 상기 확인한 변위량이 지정된 기준 이내이고 또한 상기 폰 미세스 응력이 지정된 항복응력을 넘지 않아 BIW(Body in White)의 영구변형이 없는 것으로 판단되면, 상기 비틀림 해석 결과가 기 지정된 탄성영역 내에 있는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 자동차 차체 부품 모듈의 비틀림 해석을 위한 탄성 영역 판단 방법.
Inserting a component module for performing a torsional analysis through a user interface (UI) into a device for the torsional analysis, the controller of the simulation device for torsional analysis;
The control unit performing a mesh (MESH) operation of the component module;
The control unit connecting each single joint point of the component module to a constraint point of the component module by connecting it with a bar element;
Restricting the three mounting points of the suspension except the point of the part to which the component module is to be coupled;
The control unit applying a load to one point of a portion to which the component module is to be coupled;
Performing a torsional analysis after applying the load to the point at the point, and checking whether the result of the torsional analysis is within the predetermined designated elastic region; And
And suggesting an improvement based on whether the torsional analysis result is within the elastic region or completing verification of the component module,
To perform the torsional analysis,
The control unit programmatically implements a boundary condition relating to the fixation of a part and a load to be imparted to the part so as to fix the predefined part while imposing a load in a state where the other designated part is not fixed,
From the test results by the boundary condition, in order to check whether the torsional analysis result is within the previously specified elastic region,
The control unit confirms the amount of displacement and von-Mises stress and judges that there is no permanent deformation of the body in white (BIW) because the determined amount of displacement is within the specified standard and the von Mises stress does not exceed the designated yield stress. And determining that the torsion analysis result is within the predefined elastic region.
제 1항에 있어서,
상기 부품 모듈의 메쉬(MESH) 작업을 실시하는 단계 이전에,
상기 제어부가 사용자 인터페이스(UI)를 통해 프런트 및 리어 서스펜션의 마운팅 포인트 4개소를 상기 비틀림 해석을 위한 장치에 인서트하는 단계;
상기 제어부가 사용자 인터페이스(UI)를 통해 상기 서스펜션의 마운팅 포인트 4개소의 교차점을 기준점으로 확정하는 단계; 및
상기 제어부가 상기 확정된 기준점을 기준으로 미리 산출된 계산값을 적용하여 부품 모듈의 구속점을 확정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 차체 부품 모듈의 비틀림 해석을 위한 탄성 영역 판단 방법.
The method according to claim 1,
Prior to performing the mesh (MESH) operation of the component module,
Inserting four mounting points of a front suspension and a rear suspension into the apparatus for torsional analysis through a user interface (UI);
Determining the intersection of four mounting points of the suspension as a reference point through a user interface (UI); And
And determining a constraint point of the component module by applying a previously calculated value based on the determined reference point to the control unit.
제 1항에 있어서,
상기 개선안을 제안하거나, 상기 부품 모듈의 검증을 완료하는 단계에서,
상기 제어부는,
상기 비틀림 해석 결과가 탄성 영역 내에 있는지 확인하여 이에 따른 결과를 출력함으로써, 만약 상기 비틀림 해석 결과가 탄성 영역 내에 있지 않을 경우, 이에 따른 문제점을 사용자가 확인하여 개선할 수 있도록 하거나, 상기 제어부가 미리 설정된 알고리즘에 기초하여 상기 비틀림 해석 결과를 바탕으로 문제점을 자동으로 확인하여 개선안을 제공할 수 있도록 구현된 것을 특징으로 하는 자동차 차체 부품 모듈의 비틀림 해석을 위한 탄성 영역 판단 방법.
The method according to claim 1,
In the step of proposing the improvement or completing verification of the component module,
Wherein,
It is possible to check whether the torsion analysis result is within the elastic region and to output a result of the torsion analysis if the torsion analysis result is not within the elastic region, Wherein the torsional analysis is performed so as to automatically check a problem based on the torsional analysis result and provide an improvement plan based on the algorithm.
제 3항에 있어서,
상기 사용자 또는 미리 설정된 알고리즘에 의해 개선안이 제안될 경우,
상기 제어부는,
부품 모듈을 다시 구속한 후 하중을 적용하여, 상기 비틀림 해석 결과가 탄성 영역 내에 있는지 확인하는 과정을 반복해서 수행하여, 상기 제안된 개선안에 대한 검증을 수행하는 것을 특징으로 하는 자동차 차체 부품 모듈의 비틀림 해석을 위한 탄성 영역 판단 방법.
The method of claim 3,
If an improvement is proposed by the user or a predetermined algorithm,
Wherein,
Wherein the step of verifying whether the torsion analysis result is within the elastic region by repeatedly performing the verification of the torsion analysis result by applying a load after restraining the component module is performed to verify whether the torsion analysis result is within the elastic region Determination of elastic region for analysis.
제 2항에 있어서, 상기 구속점을 확정하거나 설정하기 위하여,
모듈 부품과 전체 BIW 모델 간 연결된 구동을 표현하기 위하여 구속점으로 설정할 수 있는 복수의 위치를 미리 지정한 후, 상기 복수의 위치를 순차로 변경하며 비틀림을 해석하고,
미리 실시된 BIW 비틀림 해석 결과와의 차이가 0.5mm 내에 존재하는 범위가 적어도 80% 이상인 위치를 최적의 구속점 위치로 설정하는 것을 특징으로 하는 자동차 차체 부품 모듈의 비틀림 해석을 위한 탄성 영역 판단 방법.
3. The method of claim 2, wherein, in order to determine or set the constraint point,
A plurality of positions that can be set as constraint points are previously specified to represent the drive connected between the module component and the entire BIW model, and then the plurality of positions are sequentially changed to analyze the torsion,
Wherein a position at which the difference from the BIW torsional analysis result is within a range of 0.5 mm is at least 80% or more is set to an optimum constraint point position for the torsional analysis of an automotive body part module.
제 2항에 있어서,
상기 기준점은 상기 비틀림 해석을 실시할 부품 모듈의 구속점을 확정하기 위하여 미리 설정하는 점이고, 상기 구속점은 BIW 고정영역의 중심점에서 BIW 최전방까지 이동 후 부품 모듈 모델의 최하단에서 부터 지정된 특정 비율 위로 올린 점이며, 상기 부품 모듈은 F/APRON인 것을 특징으로 하는 자동차 차체 부품 모듈의 비틀림 해석을 위한 탄성 영역 판단 방법.
3. The method of claim 2,
The constraint point is a point that is set in advance to determine a constraint point of the component module to be subjected to the torsional analysis, and the constraint point is moved from the center point of the BIW fixed region to the frontmost BIW, And the component module is F / APRON. The elastic region determination method for torsional analysis of an automotive body part module according to claim 1, wherein the component module is F / APRON.
제 1항에 있어서,
상기 부품 모듈의 각 단품 접합 포인트를 바(BAR) 요소로 연결하여, 상기 부품 모듈의 구속점에 구속하는 단계는,
상기 제어부가, 상기 부품 모듈을 BIW 상태처럼 구속 조건을 주기 위해서 각각의 용접 포인트에서 바(BAR) 요소를 사용하여, 하나의 구속점을 향해 직선 라인을 그어 한 점으로 구속하는 것을 특징으로 하는 자동차 차체 부품 모듈의 비틀림 해석을 위한 탄성 영역 판단 방법.
The method according to claim 1,
The step of coupling each single component junction point of the component module with a bar element and constraining the component point to a constraint point of the component module,
Wherein the control unit restrains the component module to one point by drawing a straight line toward one constraint point using a bar (BAR) element at each welding point so as to give a constraint like a BIW state. Determination of elastic region for torsional analysis of body part module.
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