基于结构分析和试验的GFRP复合材料卷簧主动匝数耐久性评价

IF 0.2 Q4 ENGINEERING, MECHANICAL

Transactions of The Korean Society of Mechanical Engineers A Pub Date : 2023-09-30 DOI:10.3795/ksme-a.2023.47.9.721

Jae-Ki Kwon, Jung-Kyu Shin

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摘要

本研究采用breaing工艺制作了汽车用GFRP复合线圈弹簧，并根据长期运营情况进行了耐久试验，以评估可靠性。对试验前、后荷重、位移及自由高变化进行了分析，并评价是否符合铁弹簧的规格。为了节省试制品的制作费用，通过结构解释确立了将制作的弹簧的一部分截断进行试验的方法，并进行实际试验，确认了该试验法的妥当性。另外，对完成试验的弹簧进行肉眼检查，观察缺陷部分，利用扫描电子显微镜，通过确认弹簧内龟裂的分布、龟裂发生及进展行为，进行损伤评价。

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Evaluation of the Durability Characteristics of the Active Turns of GFRP Composite Coil Spring by Structural Analysis and Tests

본 연구에서는 브레이딩 공법으로 자동차용 GFRP 복합재 코일 스프링을 제작했으며, 장기 운영 상황을 고려한 신뢰성 평가를 위해 내구시험을 진행하였다. 시험 전·후 하중-변위 및 자유고 변화를 분석하였으며, 철계 스프링의 규격에 부합하는지 평가했다. 시제품의 제작비용 절감을 위해 제작된 스프링의 일부분을 절단해서 시험하는 방법을 구조해석을 통해 정립하였으며, 실제 시험을 실시하여 해당 시험법의 타당성을 확인하였다. 또한 시험이 완료된 스프링은 육안검사를 진행하여 결함부를 관찰했으며, 주사전자현미경을 이용하여 스프링 내 균열의 분포, 균열 발생 및 진전거동 확인을 통한 손상평가를 진행하였다.

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