주관기관 현대모비스(주) 
시작일자 20040801 
종료일자 20051231 
Abstract
승객의 안전을 위하여 전개되는 에어백은 플라스틱 구조물에 담겨져 있는데, 차량 충돌 시 에어백의 전면 판넬이 대쉬보드에서 떨어지면서 에어백이 전개한다. 실제 에어백의 전개 시에 에어백이 빠른 속도로 전개하기 때문에 전면 판넬이 큰 충격을 받으면서 전면 판넬 주위의 플라스틱이 깨지는 현상이 발생한다. 이와 같은 플라스틱 파손 현상은 에어백의 정상적인 작동을 방해하거나 파단면이 승객에 상해를 줄 수 있기 때문에 충돌과 같은 빠른 거동을 하는 경우의 플라스틱 소재에 대한 기계적 물성치를 차량설계에 반영하여야 한다. 이러한 플라스틱 소재는 온도에 따른 기계적 물성치의 민감도가 크기 때문에 혹한과 혹서 지역에서의 부품 신뢰성을 보장하기 위해 가혹한 온도 조건 하에서의 기계적 물성데이터의 확보가 필요하다.

Objective
- 자동차용 플라스틱의 상온, 저온 및 고온 하에서의 고속 인장 시험 방법을 확립
- 자동차용 플라스틱의 온도와 변형률 속도에 대한 동적 인장특성 데이터베이스 구축

Contents
- 대상 플라스틱 : 6종의 조수석 에어백 전개용 플라스틱
- 플라스틱 인장 실험의 온도 조건
     aging 전: 상온(21℃), 저온(-30℃) 및 고온(85℃)
     aging 후: 상온(21℃), 저온(-40℃) 및 고온(90℃)
- 플라스틱의 aging의 영향 고찰
     107℃ 240시간 aging, 상온 8시간 방치 후 실험
     aging 전 상온, 저온 및 고온 조건에서 물성실험
     aging 후 상온, 저온 및 고온 조건에서 물성실험
- 플라스틱의 변형률 속도에 따른 동적 인장실험
     0.001,0.01, 0.1 , 1, 3, 10, 30, 100, 200 /sec
     각 재료마다 3x2 가지의 온도 조건
- 동적물성 데이터베이스 구축
     응력-변형률 선도의 piecewise linear stress-strain data
     파단 연신율
     항복응력의 변형률 속도에 따른 민감도

Results
사용된 시편(ASTM IV 규격)


고속 인장실험의 고속 촬영(6000 frames per second)


각 온도 별 고속 인장실험 결과(왼쪽부터 -30도, 21도, 85도)


각 온도의 저속 및 고속 인장실험 결과 비교


저온에서의 변형률 속도 증가에 따른 응력 감소현상


에이징 전후의 응력 비교(상온)


에이징 전후의 변형률 속도 민감도 비교(상온)



Author
김진성(박사과정)

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