솔리드웍스 시뮬레이션을 활용한 더블 위시본의 설계 개선 - 문석봉 (The Graduate School, Ajou University, 2022)
솔리드웍스 시뮬레이션의 2차 solid 메시(mesh)와 미세 메시 활용은 이론 해와 가장 근접한 결과를 산출함을 확인하여, 합리적인 유한 요소 해를 산출하는 방안임을 검토하였다. 유한요소해석의 신뢰성을 확보한 솔리드웍스 시뮬레이션의 최적 메시(mesh)를 더블 위시본 서스펜션에서 발생한 응력 집중 및 피로 해석을 고찰하였다. 먼저, 최적화된 메시(mesh)를 분석을 위해 유한한 너비의 판에서 단일 구멍과 판의 경계에 응력집중계수와 이론 해와 비교 및 오차를 확인하여 뢰성을 확보하였고, h-adaptive라는 자동 적용 메시를 활용하여 합리적이며 신뢰할 수 있는 결과를 증명하였다. 차량의 하부에서 차체와 엔진을 지지하며, 주행 중 노면에서 받은 충격이나 진동을 완화하여 승차감과 자동차의 안전성을 향상시키는 역할을 하는 더블 위시본 서스페션에 솔리드웍스 시뮬레이션을 활용하여 설계 개선을 하였다. 안전 계수 1.3을 설계 개선의 기준으로 삼아 더블 위시본 서스펜션에 최적 메시를 적용 시에 Arm에서 응력 분포가 나타났으며, 응력 집중이 발생하는 원인과 현상을 분석하여 암의 두께에 따라서 응력 집중 저감 효과와 경량화를 고찰하여 최적 설계를 선정하였다. 더블 위시본 서스펜션은 반복하중들에 의한 응력집중으로 인해 파손이 가장 많이 발생하는 부위이므로 피로 누적을 완화하는데 효과적인지 검토하는 해석을 실행하였다. 솔리드웍스 시뮬레이션의 레인플로우 집계법으로 반복하중들을 현실적으로 적용하여 더블 위시본 서스펜션의 안전성을 평가하였다. 모깍기 설계 개선은 응력 저감 측면보다 피로 누적을 완화하는데 더 효과적임을 고찰하였다.
학위논문(석사)--아주대학교 공학대학원 :기계공학과,2022. 8
Keywords: 더블 위시본; 설계 계선; 솔리드웍스