유한요소 해석 10

드럼브레이크의 응력 유한요소 해석-3

제동력이 작용하는 경우 제동력 2,630,990Pa이 작용하는 경우의 응력분포를 나타낸 것이다. 드럼 내면의 구속된 볼트의 홀 끝부분부터 상측 덮개부분까지 응력이 집중됨을 알 수 있다. 토크(Fs)가 작용하는 경우 드럼과 라이닝이 접하는 제동면에 토크가 작용하는 경우에 대해 나타낸 것이다. Fig.8을 보면 알 수 있듯이 토크에 의해 발생한 최대응력도 Fig.7과 비슷한 부분에서 나타난다. Fig.9는 제동력과 토크를 유한요소 모델에 복합적으로 적용한 결과이다. 앞서 봤던 Fig.7과 Fig.8과 같이 최대응력분포가 비슷한 곳에서 나타남을 알 수 있다. 3) 제동력과 토크가 동시에 작용하는 경우 1) 제동력이 작용하는 경우 Fig.7은 제동력 2,630,990Pa이 작용했을 때 응력은 드럼 내면의 구속된..

유한요소 해석 2023.11.05

드럼브레이크의 응력 유한요소 해석-2

Ⅲ. 시뮬레이션 1. 시뮬레이션 방법 드럼에 작용하는 하중은 차량이 주행상태에 있을 때 발생한다. 이 때 주행상황에서의 실제 하중조건을 정확히 파악하는 일은 대단히 어렵다. 드럼 내측은 라이닝에 의해 접촉하고 있고 드럼에 가해지는 하중은 차량의 속도와 중량, 운전자의 운전습관 등에 따라 다양하게 변한다. 또한 앞서 말한 헤어크랙의 경우에도 열변형에도 많은 영향을 받기 때문에 이를 실험으로 복합적으로 판단하기 위해서는 유한요소해석이 적합하다고 판단한다. 시뮬레이션은 ANSYS STATICS STRUCTURE TOOL을 이용하여 유한요소법에 의거하여 실행한다. 드럼의 축대칭요소를 고려한 대칭조건에 의해 절단된 단면에 대하여 sysmetry 조건을 적용했다. 따라서 제동력 및 토크가 작용하는 경우 드럼의 1/..

유한요소 해석 2023.10.26

드럼브레이크의 응력 유한요소 해석-1

Ⅰ. 서 론 과거 수십 년 동안 브레이크 시스템을 공기보조유압식(air-assist-hydraulic) 및 풀 에어(full air) 식으로 작동되는 드럼 브레이크가 적용되어 왔다. 특히 풀 에어 식 드럼 브레이크는 10년 전부터 활발히 적용되기 시작하여 현재 국내 대형 차량의 대부분에 적용되고 있다. 또한 공기보조유압식 드럼브레이크는 뛰어난 제동력으로 인해 이륜 차량의 후륜 부분에도 적용되고 있는 추세이다. 그러나 차량의 단위 중량당 엔진 출력의 증대에 따른 차량 총 중량 및 평균 속도의 증가 등으로 차량의 제동 조건은 갈수록 가혹해지는 추세이며, 더 큰 제동에너지 흡수가 요구되고 있다. 한편, 브레이크 드럼의 사용 중 발생하는 결함으로는 라이닝과의 접촉 부분이 드럼 내측에 발생하는 헤어 크랙(hair..

유한요소 해석 2023.10.26

최대하중을 고려한 커넥팅로드 형상 해석(3)

2. 시뮬레이션 결과 2-1 CASE1: Shank부 H형 단면 커넥팅로드 ●Stress ● Deformation Node 46874 Elements 9548 2-2 CASE2: Shank부 +형 단면 커넥팅로드 ●Stress ● Deformation \Node 45293 Elements 9440 2-3 CASE3: Shank부 I형 단면 커넥팅로드 ●Stress ● Deformation Node 34309 Elements 6240 Ⅳ. 결과 및 고찰 1. 단면 별 비교 Max Stress (MPa) Max Deformation (mm) CASE1-Shank부 H형 단면 커넥팅로드 267.58 0.19822 CASE2-Shank부 +형 단면 커넥팅로드 358.73 0.40566 CASE3-Shank부 I..

유한요소 해석 2023.10.13

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 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 CASE2의 경우 Shank부의 형상을 +형 단면으로 모델링한 것이다. 대단부 면적 (m2) 소단부 면적 (m2) 부피 (m3) 3.18e-0..

유한요소 해석 2023.10.13

최대하중을 고려한 커넥팅로드 형상 해석(1)

1.개요 자동차의 연비향상, 고 효율화, 경량화는 현재 매우 관심이 집중되고 있는 요소들이며 서로 유기적으로 연관되어 있다. 이러한 요소들의 향상을 위해서는 다른 여타의 부품들에 대한 개선도 중요하지만 특히 자동차내의 운동계 부품의 개선이 필수적이다. 이러한 운동계 부품은 동력을 전달하거나, 운동의 형태를 전환하는 등의 역할을 하면서 각각의 형상이나 질량에 상응하는 관성모멘트를 가지게 된다. 이는 연비향상 등의 개선을 위한 중요한 관심사지만 굽힘이나 압축 인장으로 인한 하중에 대해서도 안정성이 함께 지켜져야 하므로 개선이 용이하지 않다. 커넥팅로드 또한 실린더 폭발에 의한 피스톤 왕복운동을 크랭크축의 회전으로 전달, 전환 시켜주는 운동계 부품으로서 커넥팅로드의 하중을 고려한 Shank부 형상개선은 내구성..

유한요소 해석 2023.10.13

토션빔의 단면형상에 따른 비틀림 강성(4)

2-3 CASE 3 'U'자 단면 R(mm) 10 20 30 40 극관성 모멘트 11239 11223 11229 11234 [R값이 30mm일때의 시뮬레이션 결과] R(mm) 10 20 30 40 최대 전단응력 19.691 28.876 37.631 44.322 비(비율) 1 1.47 1.9 2.25 R(mm) 10 20 30 40 비틀림강성 72.447 269.991 566.74 924.61 비(비율) 1 3.73 7.823 12.76 2-4 CASE 4 ‘ㄷ’자 단면 x(mm) 20 30 40 50 60 70 80 90 극관성모멘트 11507 11506 11506 11520 11529 11539 11473 11481 [x값이 50mm일때의 시뮬레이션 결과] X(mm) 20 30 40 50 60 70 8..

유한요소 해석 2023.10.13

토션빔의 단면형상에 따른 비틀림 강성(3)

2. 시뮬레이션 결과 2-1 CASE 1 중공축 지름비 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 x=d2/d1 36.7/11.01 38.2/15.28 40.4/20.2 43.8/26.25 49/34.3 58.3/46.66 80.3/72.27 극관성모멘트 (mm4 ) 173900 200590 244350 308870 424500 662430 1384100 지름비=d2/d1 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 최대 전단응력 (Mpa) 19.022 19.805 20.991 22.794 25.47 30.38 41.605 비율(배) 지름비 x=d2/d1 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 비틀림강성 (degree/Nm) 182.225 210.14 253.21 323.31 44..

유한요소 해석 2023.10.13

토션빔의 단면형상에 따른 비틀림 강성(2)

1. CASE ‘1’: 중공축 단면 CASE 1은 중공축 다른 단면들과 단면적을 동일하게 하기위해 d1, d2를 지름비 x를 0.3~0.9까지 선정하여 결정한다. 2. CASE ‘2’: V자형 단면 CASE 1은 V자형 단면으로 단면의 면적을 동일하게 하기 위해 단면 길이를 160mm로 하여 한쪽 변의 길이 80mm 두께 6mm 사잇각을 30~90까지 설정하여 10씩 증가시켯다. 3. CASE 3: ‘U’자형 단면 CASE 2는 ‘U’자형 단면으로 단면의 면적을 동일하게 하기 위해 단면 길이를 160mm로 하여 극관성모멘트를 최대로 만드는 원호의 반지름을 R과 변의 길이 (160-PI x R)/2를 결정한다. R의 반경은 10~40mm까지 결정하였고, 그 이유는 50이상이 되면 팔부분이 너무 작아져 반원..

유한요소 해석 2023.10.13

토션빔의 단면형상에 따른 비틀림 강성(1)

이 연구는 최근 출시된 르노삼성자동차의 “SM6 탈리스만”의 후륜 현가장치인 AM링크를 장착한 토션빔에 대한 궁금증으로 시작되었다. 학사의 수준에 맞게 경계조건을 적용하였으며, 토션빔의 여러 단면형상에서 단순 비틀림에 의한 비틀림강성과 최대 전단응력을 비교해 보기 위함이다. 현재 경차, 준중형차량의 경우 구조가 간단하면서, 저렴한 토션 빔 현가장치를 많이 사용하고 있다. 스프링과 뎀퍼의 위치에 따라 공간활용을 최대로 할 수 있으며, 빔의 단면형상만을 가지고 비틀림강성을 조절 할 수 있다. 토션빔의 재질도 물론 중요하지만 단면의 형상에 따라 그 단면에 발생하는 최대응력의 차이가 크므로 단면형상은 설계에 중요한 요소이다. 토션 빔 현가장치의 구조는 강성을 가진 트레일링 암에 수직방향과 전후방향의 굽힘이 가능..

유한요소 해석 2023.10.13