최대하중을 고려한 커넥팅로드 형상 해석(2)

2. Shank부 단면 형상 CASE

 

사용한 재료의 물성치

 

 

준중형 자동차의 경우의 가솔린 엔진에 들어가는 커넥팅로드의 물성치를 구현한 것이다.

Material	Yield Strength (MPa)	Tensile strength (MPa)	Elongation (%)
C70S6	814	919	17

 

CASE1) Shank부 H형 단면 커넥팅로드

 

<커넥팅로드 Shank>

<shank형상 단면>

CASE1의 경우 Shank부의 형상을 H형 단면으로 모델링한 것이다.

대단부 면적 (m2)	소단부 면적 (m2)	부피 (m3)
3.18e-004	2.1e-004	3.168e-005

 

CASE2) Shank부 +형 단면 커넥팅로드

 

<커넥팅로드 Shank>

<shank형상 단면>

CASE2의 경우 Shank부의 형상을 +형 단면으로 모델링한 것이다.

대단부 면적 (m2)	소단부 면적 (m2)	부피 (m3)
3.18e-004	2.1e-004	3.168e-005

728x90

 

 

 

 

 

 

 

CASE3) Shank부 I형 단면 커넥팅로드

 

<커넥팅로드>

<shank형상 단면>

CASE3의 경우 Shank부의 형상을 I형 단면으로 모델링한 것이다.

대단부 면적 (m2)	소단부 면적 (m2)	부피 (m3)
3.18e-004	2.1e-004	3.168e-005

세 가지의 CASE를 제대로 비교하기 위해 대단부, 소단부와 접하는 면적을 같게 하고 각각의 Shank의 부피를 같게 모델링 하였다.

 시뮬레이션

 

1. 시뮬레이션 경계조건

 

본 시뮬레이션의 주요목적은 소단부와 shank부가 접하는 부분의 응력과 변형을 아는 것이기 때문에 대단부에 접하는 면적의 경우는 fix 시켰다.

 

Mesh의 경우는 size를 1.5mm로 놓고 설정하였다.

 

 

첫 번째로 shank부를 해석하기 위함이기 때문에 소단부에 접하는 면적에 전단력을 가해주었다.

 

두 번째로는 가해지는 조건을 6500rpm을 가정하고 1초에 108번 크랭크축이 회전한다는 것을 계산할 수 있다. 이것을 다시 세부화 해보면 크랭크축 1번 회전에 약 0.0045초라는 것을 알 수 있게 된다. 이것을 기준으로 삼아 응력해석은 약 2번의 회전에 걸쳐서 분석하기 위해 0초~0.018초까지 4번의 step으로 최대인장 및 압축하중을 교대로 가해 주었다.