ㅁ 형상을 계산 할 경우

σ=m/z

m=σz

여기서  z('ㅁ' 형상)= 6.73M^2  σ=202.5MPa

m=6.73*202.5=1362.82Nm

e=mθ 여기서 θ=(5/12)*pi rad

e=1362.82Nm * (5/12)*pi rad 1781J입니다

즉 지적하신 것과 같이 ㅁ형상으로 계산했을 경우 Cantilever가 흡수 하는 에너지는 1.781KJ입니다

차량의 총 충돌에너지는 241KJ이므로 

전체 기여도는 0.73% 나오네요

어째서 1000MPa짜리 계산 안했냐고 물어보실것 같아서 답변드립니다

1000MPa 강판부터는 UHSS로 분류 됩니다. 이 UHSS는 너무 강하기 때문에 가공하기가 어렵다고 모 '전문'기자님께서 직접 여러번 이야기 하셨지요.

그래서 그 비싸고 가공하기 어려운 UHSS를 범퍼 빔(범퍼익스텐션)에 갖다 쓴다는게 처음부터 말이 되지 않습니다

(밑에 댓글에서 제가 조건 수립할때 "설마 HSS를 쓸까요?" 라고 이야기 하자 소성론님께서 "HSS를 쓸 까닭은 별로 없다."고 하십니다. 두 사람 모두 범퍼빔(범퍼익스텐션)에 HSS는 너무 과한 재료라는 것을 인지하고 하는 대화입다.)

그래도 궁금하시가면 나머지 1000MPa짜리는 직접 계산해보세요.

(이 UHSS의 항복강도는 인장강도의 80%(800MPa)정도로 하시면 될 것 같습니다)

ㄷ 2개 겹친 ㅁ 인가요? 단면 모양과 크기와 두께 등을 나타낸 자료가 있으면 부탁드립니다. 해당 단면에 따라 다시 계산하면 됩니다. ㅁ Zp는 계산이 아주 쉬운데, 속이 꽉 찼을 때

B*H^2/4

입니다. 그러니, 속이 꽉 찬 값을 계산해서 안의 구멍 값을 빼면 됩니다. 이렇게 구한 Zp를 본문의 식에 넣으면 됩니다.

ㄷ 고유의 변형은 플랜지 판의 국부 좌굴을 말씀하시는 듯한데, 본문의 계산에선 안 생긴다고 가정했습니다. ㅁ도 생길 수 있지만 훨씬 덜 합니다.

고강도강을 썼다는 자료가 있으면 부탁드립니다. 일반적으로 강재는 강도가 올라갈수록 에너지 흡수 능력이 떨어집니다. 에너지 흡수 능력은 보통

강도 * 연신률

로 근사값이 나옵니다. 강도가 올라가면 연신률이 더 많이 떨어져서, 결과적으론 에너지 흡수 능력이 줄어듭니다. 이런 까닭으로, 일본에선 에너지 흡수를 위해 일부러 저강도 강을 개발하기도 했습니다.

저야 잘 모르는 내용이지만 성의있는 답변 감사드리구요..

ㄷ 자 겹친 모양은 모터그래프가 올린 미국형 범퍼빔사진을 참고한거구... 당연히 치수를 알길은 없지요..^^  제가 말한 고유의변형은  언급하신 그것(국부좌굴?...^^)이 맞습니다..^^   고인장강도강 범퍼빔 관련은 역시 모터그래프가 현대차 관계자를 인터뷰한 내용에 있는겁니다..(궁금하시면 모터그래프에서 보시면 될듯..)

이제 딱 한가지만 더 여쭈고 싶은게 있는데.. 제가 생각하기에 25%테스트에 대응하는 구조를 새로이 설계한다고 가정할때..  차체에서  강력한 구조물 이면서 충격이 가해지는곳과도 가까운 메인프레임(프론트멤버?)을 이용하지않을 이유가 있을까요?..  범퍼빔에서 부터 자연스럽게 에너지 일부를 메인프레임으로 흡수시키고 나머지는 휀더쪽에 있는듯한 에너지업소버, 그리고  타이어, 휠, 보강된 휠하우스.. 뭐 여러가지가 나누어서 충격을 흡수하는것이 합리적으로 보이는데..  현대측의 주장대로라면 메인프레임은 25%충돌에너지 흡수에 전혀 상관이 없게 되는것 아닙니까?.. 튼튼한 구조물이 너무 아깝단 생각도 들고..^^

여하튼 이런 온라인상에서 모든것을 밝혀내기란 불가능 할겁니다.. 다만 이렇게 문제인식을 하고 토론을 하다보면 현대차가 강제규정도 아닌데 웬일로 소나타에 어드밴스드 에어백 달아주듯이 미쿡형 연장범퍼 달아줄지도 모르잖아요..^^ 그럼 소비자가 손해볼건 없고..^^  여하튼 답변해주시느라 수고 많으셨습니다..

(이하는 reference 없는 제 의견이니 참고만 해주시기 바랍니다.)

말슴하신 "메인프레임을 이용한 구조물"은 이번에 시험 한 도요타 등에 적용되어 있습니다

그리고 언급하신 구조물을 간단하게 도식화 해보면 다음과 같이 됩니다

이런식으로 하중을 받으면 저 Front Side Member가 중간에서 휘어버립니다

제가 일전에 발제한 글에서 차곡차곡 접혀야 에너지를 크게 흡수할 수 있다고 말슴 드렸지요?

그러나 저러한 형상으로는 제가 예로든 예쁜(?) 형상으로 접혀지지 않고 중간에서 휘어져버리니다.

이전에 실험된 RAV4의 시험 결과 입니다. 중간에 휘어 있는 것이 보이시는지요?

이 RAV4가 제안해주신 형상과 가장 가까울 것입니다. 그리고 이 차량은 운전석 쪽은 모두 Good을 받습니다 

조수석은 Hell

그리고 이녀석은 이번 이슈의 문제의 발단이된 범퍼익스텐션(범퍼빔, 코너익스텐션)이 달려 있습니다.

이 RAV4 처럼 만들기 위해 많은 부품과 소재가 사용되고 이로 인한 원가증가 및 무게 증가로 인한 연비저하가 발생할 수 있습니다.

이번 투산에 적용된 에너지 흡수 시스템은 아까 제가 말슴 드린것 처럼 차곡차곡 예쁘게 접혀 최소한의 부품만으로 목표한 성능을 달성한 것으로 보이며 중량 역시 이번에 같이 시험한 차량에 비해 가벼울 것으로 예상됩니다.

그리고 이와 함께 투산과 같은 글로벌 전략 차종을 우핸들 따로, 좌핸들 따로 부품을 추가하여 관리하게되면 여기에 또 비용이 발생할 것입니다. 

이번 투산이 좌우 대칭으로 설계된 것은 불필요한 코스트 발생을 최소하기 위한 것이라고 추측해봅니다.

(원가절감이지요)

혹시나 원가절감이라는 단어에 관해 오해하실까봐 추가 설명 드립니다.

어떤 설계자나 최후의 목표는 원가 절감입니다. 원가절감을 거꾸로 말하면 최대한 싸고 좋게 만드는 것이지요.

비싸면서 좋게 만드는 것은 누구나 할 수 있습니다. 하지만 싸고 좋게 만드는 것은 차원이 다른 일이지요.

충분한 답변이 되었기를 기대합니다