KR102333940B1 - 차량부품의 충격량 측정 장치 및 방법 - Google Patents

차량부품의 충격량 측정 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량부품의 충격량 측정 장치 및 방법에 관한 것으로, 충격량 측정 시험을 위해 차량부품인 피충격체를 직격하는 충격체; 상기 피충격체의 형상을 3차원 스캔하는 스캔부; 및 상기 스캔부를 통해 추출되는 상기 피충격체의 3차원 스캔 데이터를 이용하여 상기 피충격체의 충격에 따른 변형을 분석하여 출력하는 제어부;를 포함한다.

Description

차량부품의 충격량 측정 장치 및 방법{APPARATUS FOR ESTIMATING IMPULSE OF AUTOMOTIVE PARTS AND METHOD THEREOF}
본 발명은 차량부품의 충격량 측정 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량부품의 외부 충격에 대한 정량적 충격량과 변형율을 도출함으로써, 복수의 시험을 시행하지 않아도 충격거동, 한계 예측, 및 충격에너지 등을 측정할 수 있도록 하는 차량부품의 충격량 측정 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동차 안전 시험에 사용되는 장치로서 충격 시험기가 있는데, 이러한 충격 시험기는 목표물(예 : 차량부품)을 타격하여 그 충격값을 센서를 이용하여 측정하는 장비를 말한다.
통상적으로 이러한 종래의 충격 시험기는 충격물과 피충격물(또는 피충격체)을 시험에 적합하도록 지정된 위치에 설치한다. 이때 상기 충격물의 낙하높이는 위치에너지(E = mgh)를 고려하여 설정된다.
상기와 같이 충격물(또는 충격체)과 피충격물(피충격체)의 설치가 완료되면, 충격물을 피충격물에 낙하시켜, 상기 충격물의 낙하 및 충격에 따른 피충격물의 상태(파손 또는 절손)를 측정하고, 아울러 상기 피충격물의 충격에 따른 충격에너지를 측정한다.
그런데 이러한 종래의 충격 시험기는 충격에너지(또는 위치에너지)가 충격체의 높이 및 질량에 종속되어 있기 때문에 시험장치의 크기 및 제어 환경이 자유롭지 못하고, 또한 충격체의 직격속도에 따른 피충격체(즉, 차량부품)의 손실을 확인하는데 제한적이라는 단점이 있다. 즉, 충격속도와 변형에 관한 거동 예측이 불가능한 문제점이 있다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허 10-0513624호(2005.09.01. 등록, 자동차용 언더 커버 충격시험장치)에 개시되어 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 차량부품의 외부 충격에 대한 정량적 충격량과 변형율을 도출함으로써, 복수의 시험을 시행하지 않아도 충격거동, 한계 예측, 및 충격에너지 등을 측정할 수 있도록 하는 차량부품의 충격량 측정 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 차량부품의 충격량 측정 장치는, 충격량 측정 시험을 위해 차량부품인 피충격체를 직격하는 충격체; 상기 피충격체의 형상을 3차원 스캔하는 스캔부; 및 상기 스캔부를 통해 추출되는 상기 피충격체의 3차원 스캔 데이터를 이용하여 상기 피충격체의 충격에 따른 변형을 분석하여 출력하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 충격체 구동부를 통해 상기 충격체가 상기 피충격체의 지정된 충격 포인트를 직격하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 피충격체의 충격에 따른 변형을 분석하기 위하여, 상기 피충격체의 직격 전에 3차원 스캔을 수행하여 기준 3차원 스캔 데이터를 추출하고, 상기 피충격체의 직격 후에 3차원 스캔을 수행하여 상기 피충격체의 변형된 형상에 대한 변형 3차원 스캔 데이터를 추출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 피충격체에 대하여 추출된 충격 전의 기준 3차원 스캔 데이터와 충격 후의 변형 3차원 스캔 데이터를 비교하여, 상기 피충격체의 지정된 단면 형상에서 최대 변위 포인트, 상기 피충격체의 충격 포인트에 대한 섹션, 및 충격 방향에 대한 변경거리(s) 정보를 추출하고, 상기 추출된 정보를 바탕으로 상기 충격 포인트에 대한 전달 힘(F)을 산출하여, 상기 변경거리(s)에 대한 전달 힘(F)을 선형화하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 충격체의 속도(v)와 질량(m) 정보, 및‘운동에너지=충격에너지’인 것을 이용하여 상기 피충격체의 변경거리(s)에 따른 전달 힘(F)을 아래의 수학식 1로부터 산출하는 것을 특징으로 한다.
(수학식 1)
Figure 112016127030127-pat00001
본 발명에 있어서, 상기 전달 힘(F)은, 일종의 반발력으로서 상기 피충격체의 변경거리(s)에 대하여 반비례 관계(
Figure 112016127030127-pat00002
)인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 추출된 정보를 바탕으로 충격 방향에 대한 피충격체의 변형율을 산출하고, 속도에 대하여 상기 피충격체의 변형율을 선형화 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 최대변형면 섹션을 추출하고, 아래 수학식2의 구분구적법을 통해 최대변형면에 대한 넓이를 추출하고, 또한 아래 수학식3의 적분을 통해 상기 단면(A-A’)에 대한 변형 부피(V)를 상기 충격 방향에 대한 변형율로서 산출하는 것을 특징으로 한다.
(수학식 2)
Figure 112016127030127-pat00003
여기서 b는 임의의 지점을 나타내는 값이다.
B,B’는 상기 피충격체의 단면(A-A’)에 대하여 직각 방향에서 변형되기 시작하는 양측 끝 지점을 의미한다.
(수학식 3)
Figure 112016127030127-pat00004
본 발명의 다른 측면에 따른 차량부품의 충격량 측정 방법은, 차량부품의 충격량 측정 장치의 제어부가, 차량부품인 피충격체에 대하여 충격 전의 기준 3차원 스캔 데이터와 충격 후의 변형 3차원 스캔 데이터를 추출하여 비교하는 단계; 상기 피충격체의 지정된 단면 형상에서 최대 변위 포인트, 상기 피충격체의 충격 포인트에 대한 섹션, 및 충격 방향에 대한 변경거리(s) 정보를 추출하는 단계; 상기 추출된 정보를 바탕으로 상기 충격 포인트에 대한 전달 힘(F)을 산출하여, 상기 변경거리(s)에 대한 전달 힘(F)을 선형화 하는 단계; 상기 추출된 정보를 바탕으로 충격 방향에 대한 피충격체의 변형율을 산출하고, 상기 피충격체를 직격하는 충격체의 속도에 대하여 상기 피충격체의 변형율을 선형화 하는 단계; 및 상기 각 선형화 하는 단계를 수행하며 산출된 상기 피충격체의 충격에 따른 변형을 분석한 결과를 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 충격 포인트에 대한 전달 힘(F)을 산출하기 위하여, 상기 제어부는, 충격체의 속도(v)와 질량(m) 정보, 및‘운동에너지=충격에너지’인 것을 이용하여 상기 피충격체의 변경거리(s)에 따른 전달 힘(F)을 아래의 수학식 1로부터 산출하는 것을 특징으로 한다.
(수학식 1)
Figure 112016127030127-pat00005
본 발명에 있어서, 상기 충격 방향에 대한 피충격체의 변형율을 산출하기 위하여, 상기 제어부는, 최대변형면 섹션을 추출하고, 아래 수학식2의 구분구적법을 통해 최대변형면에 대한 넓이를 추출하고, 또한 아래 수학식3의 적분을 통해 상기 단면(A-A’)에 대한 변형 부피(V)를 상기 충격 방향에 대한 변형율로서 산출하는 것을 특징으로 한다.
(수학식 2)
Figure 112016127030127-pat00006
여기서 b는 임의의 지점을 나타내는 값이다.
B,B’는 상기 피충격체의 단면(A-A’)에 대하여 직각 방향에서 변형되기 시작하는 양측 끝 지점을 의미한다.
(수학식 3)
Figure 112016127030127-pat00007
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 차량부품의 외부 충격에 대한 정량적 충격량과 변형율을 도출함으로써, 복수의 시험을 시행하지 않아도 충격거동, 한계 예측, 및 충격에너지 등을 측정할 수 있도록 한다. 또한 본 발명은 차량 또는 그 외의 부품에 복수의 충격시험을 시행하지 않아도 되므로 시료 및 시험 비용을 절감할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량부품의 충격량 측정 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 2는 상기 도 1에 있어서, 차량부품의 충격량 측정 장치를 촬영한 사진을 보인 예시도.
도 3은 상기 도 1에 있어서, 복수의 충격량 측정 시험을 통해 피충격체의 변형율(strain), 및 충격에너지를 정량적으로 산출하는 것을 개념적으로 보여주기 위한 예시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량부품의 충격량 측정 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 5는 상기 도 4에 있어서, 피충격체의 변형을 분석하는 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 6은 상기 도 5에 있어서, 피충격체의 충전 전후의 형상을 나타내는 3차원 스캔 데이터를 보인 예시도.
도 7은 상기 도 6에 있어서, 피충격체의 변형을 분석하기 위한 3차원 스캔 데이터의 세부 정보를 보인 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 차량부품의 충격량 측정 장치 및 방법의 일 실시예를 설명한다.
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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량부품의 충격량 측정 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도이고, 도 2는 상기 도 1에 있어서, 차량부품의 충격량 측정 장치를 촬영한 사진을 보인 예시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 차량부품의 충격량 측정 장치(100)는, 충격체(110), 충격체 구동부(120), 스캔부(130), 저장부(140) 및 제어부(150)를 포함한다.
상기 충격체(110)는 충격량 측정 시험을 위해 피충격체(200)(예 : 차량부품)를 직격하여 충격을 주는 수단이다.
이때 상기 충격체(110)는 상기 제어부(150)의 제어를 받는 상기 충격체 구동부(120)에 의해 상기 피충격체(200)의 기 지정된 지점(탄착점, 또는 충격 포인트)을 직격한다.
상기 스캔부(130)는 상기 피충격체(200)를 3차원으로 스캔한다.
상기 스캔부(130)는, 상기 제어부(150)의 제어에 따라, 상기 충격체(110)에 의한 상기 피충격체(200)의 직격 전, 및 상기 피충격체(200)의 직격 후에 적어도 각기 한 번씩 스캔한다.
이때 상기 피충격체(200)가 직격되기 전에 스캔한 3차원 스캔 데이터는 기준 3차원 스캔 데이터가 된다.
이후 상기 제어부(150)는 상기 피충격체(200)가 직격된 후에 스캔한 3차원 스캔 데이터와 상기 기준 3차원 스캔 데이터를 비교하여, 상기 피충격체(200)의 변형을 분석하고, 그 분석 결과를 출력수단(미도시)(예 : 모니터 등)을 통해 출력한다.
상기 저장부(140)는 상기 제어부가 상기 피충격체(200)의 변형을 분석하는데 필요한 알고리즘이나 프로그램(예 : 변형률 측정 프로그램, 수치해석 프로그램 등)을 저장한다.
상기 제어부(150)는 상기 저장부(140)에 미리 저장된 알고리즘이나 프로그램에 기초하여 상기 스캔부(130)를 통해 검출된 상기 피충격체(200)의 3차원 스캔 데이터를 이용해 상기 피충격체(200)의 변형을 분석한다.
좀 더 구체적으로, 상기 제어부(150)는 상기 피충격체(200)의 충격 후, 변형에 대한 간극(Gap Distance), 변형 깊이, 및 면적을 측정한다. 또한 상기 제어부(150)는 도 3에 도시된 바와 같이, 반복 실험을 통해 상기 피충격체(200)의 변형율(strain), 및 충격에너지를 정량적으로 도출할 수 있다.
도 3은 상기 도 1에 있어서, 복수의 충격량 측정 시험을 통해 피충격체의 변형율(strain), 및 충격에너지를 정량적으로 산출하는 것을 개념적으로 보여주기 위한 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량부품의 충격량 측정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 차량부품의 충격량 측정 장치(100)의 제어부(150)는, 충격량 측정 시험을 위한 피충격체(200)의 탄착점(또는 충격 포인트)을 설정한다(S101). 그리고 상기 제어부(150)는 상기 피충격체(200)의 탄착점(또는 충격 포인트)을 중심으로 상기 스캔부(130)를 이용해 3차원 측정(스캔)을 수행한다(S102).
즉, 상기 피충격체(200)의 충격량 측정 시험을 수행하기 전에 기준 3차원 스캔 데이터를 측정(스캔)하는 것이다.
상기와 같이 상기 피충격체(200)에 대한 기준 3차원 스캔 데이터를 측정(스캔)한 후, 상기 제어부(150)는 충격체(110)를 이용해 상기 피충격체(200)의 지정된 탄착점(또는 충격 포인트)을 직격한다(S103).
이에 따라 상기 제어부(150)는 상기 충격체(110)의 직격을 받아 변형된 상기 피충격체(200)를 다시 상기 스캔부(130)를 이용해 3차원 측정(스캔)을 수행한다(S104).
즉, 상기 피충격체(200)를 직격한 후 변형된 3차원 스캔 데이터를 측정(스캔)하는 것이다.
상기와 같이 상기 피충격체(200)에 대한 기준 3차원 스캔 데이터와 변형 3차원 스캔 데이터가 측정되면, 상기 제어부(150)는 상기 두 3차원 스캔 데이터(예 : 변형 3차원 스캔 데이터, 기준 3차원 스캔 데이터)를 비교하여 상기 피충격체(200)의 변형을 분석한다(S105).
여기서 상기 피충격체(200)의 변형을 분석하는 방법(S105)은 도 5 내지 도 7을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
상기 피충격체(200)의 변형 분석을 통해 상기 제어부(150)는 분석 결과(예 : 피충격체 변형율, 충격 에너지, 피충격체 충격 거동 등)를 출력수단(미도시)(예 : 모니터 등)을 통해 출력한다(S106).
도 5는 상기 도 4에 있어서, 피충격체의 변형을 분석하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 6은 상기 도 5에 있어서, 피충격체의 충전 전후의 형상을 나타내는 3차원 스캔 데이터를 보인 예시도이며, 도 7은 상기 도 6에 있어서, 피충격체의 변형을 분석하기 위한 3차원 스캔 데이터의 세부 정보를 보인 예시도이다.
도 5를 참조하면, 상기 제어부(150)는 상기 피충격체(200)의 단면(A-A’)을 분석한다(S105-1)(도 6 참조).
여기서 상기 피충격체(200)의 단면(A-A’)은 탄착점(또는 충격 포인트)을 중심으로 변형된 단면의 형상을 나타낸다.
다음 상기 제어부(150)는 상기 피충격체(200)의 단면 형상에 대한 최대 변위 포인트(Max. Deformation Point)를 추출한다(S105-2)(도 6 참조).
다음 상기 제어부(150)는 상기 피충격체(200)의 탄착점(또는 충격 포인트, Impact Point)에 대한 섹션(Section)을 추출하고(S105-3), 또한 충격 방향(또는 변형 방향, Deformation Direction)에 대한 거리(Distance, s)를 추출한다(S105-4)(도 7 참조).
참고로 도 7에서 ‘CAD Data’는 기준 3차원 스캔 데이터를 의미하고, ‘Scanning Data’는 변형 3차원 스캔 데이터를 의미하며, B,B’는 상기 피충격체(200)의 단면(A-A’)에 대하여 직각 방향에서 변형되기 시작하는 양측 끝 지점을 의미한다.
상기와 같이 피충격체(200)의 단면(A-A’)을 분석하여 지정된 특정 데이터(예 : 최대 변위 포인트, 충격 포인트에 대한 섹션, 충격 방향에 대한 거리(s))가 추출되면(S105-1 ~ S105-4), 상기 제어부(150)는 상기 충격 포인트(Impact Point)에 대한 전달 힘(F)(N : 뉴턴)(일종의 반발력)을 도출한다(S105-5).
예컨대 충격체(110)의 속도(v)와 질량(m)은 이미 알고 있고, 운동에너지=충격에너지라고 할 수 있으므로, 이로부터 피충격체(200)의 변형(s, 변경거리)에 따른 전달 힘(F)(일종의 반발력)을 아래의 수학식 1로부터 산출할 수 있다.
Figure 112016127030127-pat00008
다음 상기 제어부(150)는 충격에 따른 상기 피충격체(200)의 변형(s, 변경거리)에 대한 전달 힘(F)(N : 뉴턴)에 대해서 선형화(
Figure 112016127030127-pat00009
) 한다(S105-6).
즉, 상기 전달 힘(F)(일종의 반발력)과 변경거리(s)는 반비례하므로 상기 변경거리(s)가 클수록 상기 전달 힘(F)(일종의 반발력)이 작아짐을 알 수 있다.
한편, 상기와 같이 피충격체(200)의 단면(A-A’)을 분석하여 지정된 특정 데이터(예 : 최대 변위 포인트, 충격 포인트에 대한 섹션, 충격 방향에 대한 거리(s))가 추출되면(S105-1 ~ S105-4), 상기 제어부(150)는 충격 방향에 대한 변형율을 산출한다(S105-7).
예컨대 상기 충격 방향에 대한 변형율을 산출하기 위하여, 상기 제어부(150)는 최대변형면 섹션(도 7 참조)을 추출하고, 상기 추출된 최대변형면 섹션에 대한 함수(f(x)) 수식화를 수행한다.
이때 상기 함수(f(x))는 선형화 및 보간을 통해 수식화 된다.
다음 상기 제어부(150)는 아래 수학식2의 구분구적법을 통해 최대변형면에 대한 넓이를 추출한다.
Figure 112016127030127-pat00010
여기서 b는 임의의 지점을 나타내는 값이다.
또한 상기 제어부(150)는 아래 수학식3의 적분을 통해 단면(A-A’)에 대한 변형 부피(V)를 산출한다.
Figure 112016127030127-pat00011
상기와 같은 과정(S105-7)을 통해 충격방향에 대한 피충격체(200)의 변형율이 산출되면, 상기 제어부(150)는 속도에 대하여 피충격체(200)의 변형율을 선형화 한다(S105-8).
상기와 같이 속도에 대하여 피충격체(200)의 변형율에 대한 선형화가 완료되면, 상기 제어부(150)는 상기 피충격체(200)의 변형 분석 결과(예 : 피충격체 변형율, 충격 에너지, 피충격체 충격 거동 등)를 출력한다(S106).
상기와 같이 본 실시예는 차량부품의 외부 충격에 대한 정량적 충격량과 변형율을 도출함으로써, 복수의 시험을 시행하지 않아도 충격거동 및 한계 예측, 충격에너지 등을 측정할 수 있으며, 차량 또는 그 외의 부품에 복수의 충격시험을 시행하지 않아도 됨으로써, 시료 및 시험 비용을 절감할 수 있으며, 또한 충격량 예측을 통해 유사 재료 및 형상에 대해서 충격거동을 예측할 수 있도록 한다.
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.
100 : 차량부품의 충격량 측정 장치
110 : 충격체 120 : 충격체 구동부
130 : 스캔부 140 : 저장부
150 : 제어부

Claims (11)

  1. 충격량 측정 시험을 위해 차량부품인 피충격체를 직격하는 충격체;
    상기 피충격체의 형상을 3차원 스캔하는 스캔부; 및
    상기 스캔부를 통해 추출되는 상기 피충격체의 3차원 스캔 데이터를 이용하여 상기 피충격체의 충격에 따른 변형을 분석하여 출력하는 제어부;를 포함하되,
    상기 제어부는,
    최대변형면 섹션을 추출하고, 아래 수학식2의 구분구적법을 통해 최대변형면에 대한 넓이를 추출 하고, 또한 아래 수학식3의 적분을 통해 단면(A-A’)에 대한 변형 부피(V)를 충격 방향에 대한 변형율로서 산출하며,
    상기 제어부는,
    상기 피충격체에 대하여 추출된 충격 전의 기준 3차원 스캔 데이터와 충격 후의 변형 3차원 스 캔 데이터를 비교하여,
    상기 피충격체의 지정된 단면 형상에서 최대 변위 포인트, 상기 피충격체의 충격 포인트에 대한 섹션, 및 충격 방향에 대한 변경거리(s) 정보를 추출하고,
    상기 추출한 정보를 바탕으로 상기 충격 포인트에 대한 전달 힘(F)을 산출하여, 상기 변경 거리(s)에 대한 전달 힘(F)을 선형화하고,
    상기 제어부는,
    충격체의 속도(v)와 질량(m) 정보, 및‘운동에너지=충격에너지’인 것을 이용하여 상기 피충격체의 변경거리(s)에 따른 전달 힘(F)을 아래의 수학식 1로부터 산출하며,
    상기 전달 힘(F)은,
    일종의 반발력으로서 상기 피충격체의 변경거리(s)에 대하여 반비례 관계(
    Figure 112021128986933-pat00030
    )인 것이며, 또한
    상기 제어부는,
    상기 추출한 정보를 바탕으로 충격 방향에 대한 피충격체의 변형율을 산출하고, 속도에 대하여 상기 피충격체의 변형율을 선형화 하는 것을 특징으로 하는 차량부품의 충격량 측정 장치.
    (수학식 1)
    Figure 112021128986933-pat00031

    (수학식 2)
    Figure 112021128986933-pat00026

    여기서 b는 임의의 지점을 나타내는 값이다.
    B,B’는 상기 피충격체의 단면(A-A’)에 대하여 직각 방향에서 변형되기 시 작하는 양측 끝 지점을 의미한다.
    (수학식 3)
    Figure 112021128986933-pat00027

  2. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    충격체 구동부를 통해 상기 충격체가 상기 피충격체의 지정된 충격 포인트를 직격하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량부품의 충격량 측정 장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 피충격체의 충격에 따른 변형을 분석하기 위하여,
    상기 피충격체의 직격 전에 3차원 스캔을 수행하여 기준 3차원 스캔 데이터를 추출하고, 상기 피충격체의 직격 후에 3차원 스캔을 수행하여 상기 피충격체의 변형된 형상에 대한 변형 3차원 스캔 데이터를 추출하는 것을 특징으로 하는 차량부품의 충격량 측정 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 차량부품의 충격량 측정 장치의 제어부가, 차량부품인 피충격체에 대하여 충격 전의 기준 3차원 스캔 데이터와 충격 후의 변형 3차원 스캔 데이터를 추출하여 비교하는 단계;
    상기 피충격체의 지정된 단면 형상에서 최대 변위 포인트, 상기 피충격체의 충격 포인트에 대한 섹션, 및 충격 방향에 대한 변경거리(s) 정보를 추출하는 단계;
    상기 추출된 정보를 바탕으로 상기 충격 포인트에 대한 전달 힘(F)을 산출하여, 상기 변경거리(s)에 대한 전달 힘(F)을 선형화 하는 단계;
    상기 추출된 정보를 바탕으로 충격 방향에 대한 피충격체의 변형율을 산출하고, 상기 피충격체를 직격하는 충격체의 속도에 대하여 상기 피충격체의 변형율을 선형화 하는 단계; 및
    상기 각 선형화 하는 단계를 수행하며 산출된 상기 피충격체의 충격에 따른 변형을 분석한 결과를 출력하는 단계;를 포함하되,
    상기 충격 방향에 대한 피충격체의 변형율을 산출하기 위하여,
    상기 제어부는,
    최대변형면 섹션을 추출하고, 아래 수학식2의 구분구적법을 통해 최대변형면에 대한 넓이를 추출하고, 또한 아래 수학식3의 적분을 통해 단면(A-A’)에 대한 변형 부피(V)를 상기 충격 방향에 대한 변형율로서 산출하며,
    상기 제어부는,
    상기 피충격체에 대하여 추출된 충격 전의 기준 3차원 스캔 데이터와 충격 후의 변형 3차원 스 캔 데이터를 비교하여,
    상기 피충격체의 지정된 단면 형상에서 최대 변위 포인트, 상기 피충격체의 충격 포인트에 대한 섹션, 및 충격 방향에 대한 변경거리(s) 정보를 추출하고,
    상기 추출한 정보를 바탕으로 상기 충격 포인트에 대한 전달 힘(F)을 산출하여, 상기 변경 거리(s)에 대한 전달 힘(F)을 선형화하고,
    상기 제어부는,
    충격체의 속도(v)와 질량(m) 정보, 및‘운동에너지=충격에너지’인 것을 이용하여 상기 피충격체의 변경거리(s)에 따른 전달 힘(F)을 아래의 수학식 1로부터 산출하며,
    상기 전달 힘(F)은,
    일종의 반발력으로서 상기 피충격체의 변경거리(s)에 대하여 반비례 관계(
    Figure 112021128986933-pat00032
    )인 것이며, 또한
    상기 제어부는,
    상기 추출한 정보를 바탕으로 충격 방향에 대한 피충격체의 변형율을 산출하고, 속도에 대하여 상기 피충격체의 변형율을 선형화 하는 것을 특징으로 하는 차량부품의 충격량 측정 방법.
    (수학식 1)
    Figure 112021128986933-pat00033

    (수학식 2)
    Figure 112021128986933-pat00028

    여기서 b는 임의의 지점을 나타내는 값이다.
    B,B’는 상기 피충격체의 단면(A-A’)에 대하여 직각 방향에서 변형되기 시 작하는 양측 끝 지점을 의미한다.
    (수학식 3)
    Figure 112021128986933-pat00029
  10. 삭제
  11. 삭제
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