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자료유형
학술저널
저자정보
고동현 (공주대학교) 신동석 (공주대학교 생산기술연구소) 전의식 (공주대학교)
저널정보
아태인문사회융합기술교류학회 아시아태평양융합연구교류논문지 아시아태평양융합연구교류논문지 제9권 제1호
발행연도
2023.1
수록면
57 - 67 (11page)
DOI
http://dx.doi.org/10.47116/apjcri.2023.01.06

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2023

Lightweight Design Method for Bike Frames using Topology Optimization under Multiple Loads
고동현 기전공학과 2023.01 학위논문
Lightweight Design Method for Bike Frames Using Topology Optimization under Multiple Loads
고동현 ,  신동석 ,  전의식 아시아태평양융합연구교류논문지 2023.01 학술저널

초록· 키워드

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Mobility is a complex transportation consisting of not only frames but also seats, sensors, and steering systems. Among them, the frame is an important structure that determines the safety and performance of the device as a part that supports the load by combining all other components and receives external impact. It is necessary to study the skeletal design of the frame of mobility devices to achieve a safe and simple structure. This study proposed a conceptual design method for a skeletal mobility frame. An optimized frame design was investigated for multiple loads using a topology optimization technique in automotive parts design. Finite element modeling was conducted by measuring the actual model, and finite element analysis (FEA) was performed. Post-processing was performed along with FEA. Furthermore, finite factor analysis was performed on the post-processed model and was compared with the conceptual model. Results of the study revealed that compared with the conceptual model, the weight of the design model decreased by 93.7%. This process was carried out through computer modeling and computer simulation, and it was possible to avoid separate prototyping and evaluation. Furthermore, Through this research process, the optimal skeletal structure was extruded based on the optimal topology design results for multiple loads. During the optimization process, the maximum strain and stress satisfied the yield condition of the material, proving the safety of the structure. It is believed that this research process can be used for designing other mobilty frames that require an engineering design method.
#Bike Frame #Finite Element Analysis #Personal Mobility Device #Topology Optimization

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