• 제목/요약/키워드: 공진내구해석

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차량 현가 시스템의 공진내구해석에 대한 연구 (A Study on Resonance Durability Analysis of Vehicle Suspension System)

  • 이상범;한우섭;임홍재
    • 한국음향학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.512-518
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    • 2003
  • 본 논문에서는 차량시스템의 진동효과를 고려하는 내구평가를 위한 공진내구해석이 수행된다. 공진내구해석을 수행하는데 있어서 주파수응답과 주파수영역의 동하중이 사용된다. 다물체 동역학해석, 유한요소해석 및 피로수명예측기법이 가상내구 평가를 위해 적용된다. 주파수응답과 동하중이력을 얻기 위해 차량 다물체 모델을 이용하여 전형적인 파트홀과 벨지안로를 통과하는 컴퓨터 시뮬레이션을 수행한다. 공진내구해석기법을 사용하여 승용차의 후방 현가장치에 대한 내구평가를 수행하고 그 결과를 준정적내구해석결과와 비교한다. 본 연구를 통하여 차량 시스템의 공진주파수를 고려한 피로수명을 초기설계 단계에서 효과적으로 평가할 수 있다는 것을 알 수 있다.

동적 특성을 고려한 차량 현가 시스템의 내구해석 기법 (Durability Analysis Technique of Automotive Suspension System Considering Dynamic Characteristics)

  • 한우섭;이혁재;임홍재;이상범
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2003년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.336-341
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    • 2003
  • In this paper, resonance durability analysis technique is presented for the fatigue life assessment considering dynamic effect of a vehicle system. In the resonance durability analysis, the frequency response and the dynamic load on frequency domain are used. Multi-body dynamic analysis, finite element analysis, and fatigue life prediction method are applied for the virtual durability assessment. To obtain the frequency response and the dynamic load, the computer simulations running over typical pothole and Belgian road are carried out by utilizing vehicle dynamic model. The durability estimations on the rear suspension system of the passenger car are performed by using the presented technique and compared with the quasi-static durability analysis. The study shows that the fatigue life considering resonant frequency of vehicle system can be effectively estimated in early design stage.

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공진 주파수를 고려한 차량 섀시 부품의 피로해석 (Fatigue Analysis of Vehicle Chassis Component Considering Resonance Frequency)

  • 이상범;임홍재
    • 한국공작기계학회논문집
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    • 제13권6호
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    • pp.94-101
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    • 2004
  • The purpose of this raper is to assess the benefits of frequency domain fatigue analysis and compare it with more conventional time domain techniques. The multi-body dynamic analysis, FE analysis and fatigue life prediction technique are applied for the frequency domain fatigue analysis. To obtain the dynamic load history used in the frequency domain fatigue analysis, the computer simulations running over typical road Profiles are carried out by utilizing vehicle dynamic model. The fatigue life estimation for the rear suspension system of small-sized passenger car is performed by using resonance durability analysis technique, and the estimation results are compared with the conventional quasi-static durability analysis results. For the pothole simulation, the percent changes, of the fatigue life between the two durability analysis techniques don't exceed 10%. But for the Belgian road simulation because of the resonance effect, the fatigue life using the resonance durability analysis technique are much smaller estimated than the quasi-static durability analysis results.

모달특성을 고려한 Fuel Tank의 손상도 계산 (Damage Value Calculation of Fuel Tank Considering Modal Characteristics)

  • 한우섭;박광서;김영호
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.534-538
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    • 2008
  • The vehicle system is exposed to random source in service. Therefore, it is important to consider dynamic effect of the system. But, fatigue analysis is traditionally performed by using time signal of loading. To obtain dynamic effect of resonance, we carried out resonance durability analysis with frequency response and the dynamic load on frequency domain. The study shows that the damage considering resonant frequency of fuel tank system can be effectively estimated.

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다물체 동역학을 이용한 후륜 현가 부품의 내구해석 (Fatigue Analysis of Rear Suspension Part Applying Multi-body Dynamics)

  • 전성민;조병관
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권10호
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    • pp.1039-1044
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    • 2015
  • 차량의 개발단계에서 내구성 평가는 많은 시간과 비용이 소요된다. 최근 완성차 업체들은 자사만의 내구성 평가방법을 개발하고 수정 보완하는데 많은 노력을 기울이고 있다. 본 연구는 토션빔 액슬의 내구성 평가를 위한 통합 CAE 기법을 개발함에 있어 세계적인 자동차 업체의 정형화된 CAE 기법과의 비교를 통해 경제성을 평가하고 실험적 방법을 통해 얻은 데이터와의 비교를 통해 신뢰성을 확보하는 것을 목표로 하였다. 이를 위해 현재까지 널리 사용되어 온 준정적 내구해석의 과정 및 결과에서 보완점과 문제점을 분석하였고, 업계의 요구사항을 면밀히 검토하여 정규모드해석을 통해 다물체 동역학 모델을 구성하고 이를 이용한 동역학 해석을 진행한 후 그 결과를 이용하여 내구해석인 공진 내구해석 기법을 제안하였다.

가스분사 방식 LPG 엔진의 연료공급시스템 관로 유동해석 (Fluid Network Analysis for the Fuel-Supply Systems of Gaseous-Injection-Type LPG Engines)

  • 윤정의
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제35권10호
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    • pp.1019-1024
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    • 2011
  • LPG 분사시스템의 경우 액상 및 기상 인젝터를 사용하는 두 가지 방식이 있으며, 가스 분사 방식의 경우 내구성 및 가격 측면에서 장점이 있지만 가스의 압축성 특성으로 인한 정밀 유량제어에 어려움이 있다. 본 연구에서는 가스분사 방식 LPG 연료 분사 시스템에서 정밀 유량 제어를 위한 수단으로 헬름홀쯔 공진기를 사용하는 방안을 제시하였다. 그리고 상용 유동해석 프로그램인 Flowmaster를 사용하여 대상 자동차의 연료 시스템에 대해 유동해석을 통해 최적의 공진기를 설계방안을 설계하였으며, 공진기 설치 후 개선 효과를 제시하였다.

브레이크 디스크 구조 형상별 내구성 해석 (Durability Analysis by Shape of Brake Disk Structure)

  • 한문식;조재웅
    • 한국생산제조학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.36-44
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    • 2013
  • This study investigates life, damage and durability through the analyses of fatigue load and vibration on disk brake models of A, B and C. Maximum equivalent stress is happened at the inside of disk brake on these models. As there are A, B and C models by order of life, model A has the most stable strength on fatigue analysis, The deformations at 3 kinds of models become nearly same on natural frequency analysis. The maximum total deformation and equivalent stress is shown at 1617Hz by harmonic vibration analysis on these models. As there are A, B and C models by order of deformation and stress, model A becomes lowest and safest. This study result can be effectively utilized with the design of brake disk in order to improve durability and prevention against its fatigue damage and vibration.

ATV 너클의 구조강도 해석 (Structural Strength Analysis of ATV Knuckle)

  • 한문식;조재웅
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제21권1호
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    • pp.137-144
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    • 2013
  • This study analyzes structural analysis with fatigue and natural frequency on ATV knuckle. The maximum equivalent stresses are happened at the end of knuckle in case of model 1, 2 and 3. As these stresses are below the allowable stress, these models can be stable structurally. The fatigue damage possibility at model 1 becomes more than model 2 and 3. Model 2 or 3 has more durability than model 1 at fatigue. As the resonances are happened at the frequency more than 2000 Hz in case of model 1, 2 and 3, there is no resonance possibilities at real driving. Prevention against damage and durability prediction on automotive chassis parts can be effectively improved by applying this study result on knuckle and improving structural strength.

대형 디젤엔진의 진동 분석과 저감 (Vibration Analysis and Reduction for Large-scale Diesel Engines)

  • 배용채;김희수;이욱륜;이두영;김봉수
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제35권10호
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    • pp.1047-1052
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    • 2011
  • 디젤엔진은 기동 정지 시간이 빠르고 내구성과 신뢰성이 높아 대용량 발전소의 비상 발전기뿐 아니라 제한된 도서지역의 발전용으로 유용하게 사용되고 있다. 그러나 디젤엔진에 고진동이 발생될 경우 엔진 구조물 자체의 손상뿐 아니라 운전 신뢰성을 저해하는 요소가 될 수 있다. 본 논문은 고진동으로 인하여 수년간 출력을 감발하여 운전되었던 대형 발전용 디젤엔진의 고 진동 원인을 분석하기 위하여 수행한 시험 및 해석과 대책 수립에 대하여 기술하였다. 진동의 원인으로는 발전기 축의 비틀림 가진으로 인한 엔진 구조물의 공진으로 분석되었으며 수립된 대책을 시뮬레이션 후 실제 발전소에 적용하여 양호한 진동 저감 결과를 얻을 수 있었다.

재활용 재료를 이용한 지하 매설물용 뒤채움재의 모형시험 및 유한요소해석 (FEA and Model test of Backfill Materials for Underground Facility with Recycling Materials)

  • 이관호;김성겸
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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    • pp.177-177
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    • 2011
  • 현재 대부분 사용되는 지하매설물용 뒤채움재는 다짐공법을 많이 사용하고 있으며, 실제로 이러한 방법은 부적절한 다짐으로 인해 침하 및 내구성 저하로 인해 파손을 초래하는 경우가 많다. 이러한 문제를 해결 할 수 있는 하나의 대안으로 유동성 뒤채움재를 이용할 수 있다. 유동성 뒤채움재는 초기 유동성, 시간에 따른 자기 강도 발현 무다짐공법 적용 등 많은 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 현장발생토사, 정수장슬러지 및 폐타이어분말 등 재활용 재료를 이용한 유동성 뒤채움재의 기본물성을 평가하였다. 각각의 재활용재료에 대한 입도 및 비중을 평가하였고, 최적배합설계를 결정하였으며, 모형 시험과 유한요소 해석을 위한 기본 물성값을 위해 일축압축시험, 삼축압축시험, 공진주시험 등을 수행하였다. 최적배합설계를 산정하는 과정에서 수행한 실험중 대표적인 시험으로 자가수평능력 및 자기다짐등에 필요한 유동성을 판단하는 Flow시험(ASTM D 6133) 결과 기준으로 정한 20cm이상의 값을 얻을 수 있었으며 일축압축강도의 경우 시공 후 유지 보수가 용이한 강도인 $3.0kg/cm^2{\sim}5.6kg/cm^2$이하로 설계하였으며 28일재령 일축압축강도 결과 $3.15{\sim}3.74kg/cm^2$라는 유지보수에 적당한 결과값을 나타내었다. 이 배합이 현장에서 사용이 가능하다는 것으로 판단하고 현장모형시험과 유한요소해석를 통하여 현장에서 사용하였을 때 관의 변형과 관에 작용하는 하중변화를 확인하고 현장모형시험과 유한요소해석 간의 상관관계를 규명하였다. 현장 모형 시험은 현장과 비슷하게 제작된 모형을 이용하였으며 최대한 현장과 비슷한 조건에서 뒤채움재를 타설과정 중과 타설이 완료된 상태에서 7일 양생 후 하중재하와 같이 두가지 경우에서 수직 수평토압, 관의 수직 수평변위, 관의 종단변형을 측정하였다. 유한요소해석 프로그램은 Midas GTS를 이용하여 실시하였으며 관의 변형률, 유효응력을 측정하여 규명하였다.

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