torsion bar spring(토션바 스프링) 피로해석

소개글

자동차부품중 토션바스프링의 설계를 변경하면서 피로해석을 했습니다.

목차

Ⅰ. 서론 1
1. 연구배경 1
2. 연구목적 1
3. 연구방법 1

Ⅱ. 현가장치 2
1. 현가장치의개요 2
1)현가장치의 정의 2
2)현가장치의 필요성 2
2. 스프링 3
1)기본사항 3
2)스프링의 종류 5
(1) 판스프링 5
(2) 코일스프링 6
(3) 토션바스프링 6
(4) 공기스프링 7
3. 토션바 적용차종 8
4. 스프링재료의 물성치 9
1)구조강 9
2)티타늄 9

Ⅲ. 모델링과 해석 10
1. 모델링 10
1)브라케드 모델링 10
2)토션바 모델링 15
3)암 모델링 16
4)토션바 스프링 어셈블리 19
2. Simulation 24
1)Simulation 재질 설정과 조건 24
2)Simulation 검사항목 삽입과 실행 29

IV. 결론 및 향후과제 36
1. 결론 36
2. 향후과제 38

참고문헌 39

본문내용

I. 서 론
1. 연구배경
자동차가 대중화됨에 따라 고객의 자동차에 대한 지식과 요구수준이 점차 높아지고 있으며, 자동차의 용도, 편리성, 경제성뿐만 아니라 출력, 정숙성, 승차감, 조종안정성 등의 기능적인 성능도 차를 구매하는 데 많은 영향을 미치고 있다. 현대 사회의 요구에 부응하여, 엔진과차체뿐만 아니라 샤시부품의 기술개발도 계속진보하고 있다.

2. 연구목적
현가장치가 갖추어야 할 첫번째 조건은 노면에서 받는 충격을 완화하기 위해 지면에 수직한 상하 방향으로 움직일 수 있는 유연성이 필요하다는 점이다. 그리고 두번째로는 여러 운전 조건에 대하여 바퀴에 발생하는 구동력, 제동력 및 선회할 때의 원심력 등에 견딜 수 있도록 전후 방향과 수평 방향으로의 강성이 필요하다는 점이다. 이와 같이 두 가지 요구 조건들은 서로 상반되는 것이지만, 가능한 한, 두 가지 조건을 모두 충족시키기 위한 목적이 있다.

3. 연구방법
CATIA로 스프링을 설계합니다. 우선 기본이 되는 스프링을 그리고 지금과 길이를 변화시켜서 총4종의 설계를 합니다.
ANSYS로 해석을 합니다. CATIA로 설계를 한 것을 토대로 해석을 합니다. 여기에서도 역시 스프링의 재질을 변화를 주어서 어떤 재질이 스프링의 역할을 하면서 피로한도가 높은지를 확인을 합니다.
II. 현가장치
1. 현가장치의 개요
1) 현가장치의 정의
현가장치는 자동차의 하중을 지지함과 동시에 프레임과 차축을 연결하며 주행 중에 지면에서 발생하여 차체로 전달되는 진동이나 충격을 흡수하여 진동이 차체에 전달되는 것을 방지함으로써 차량의 여러 장치들과 승객, 그리고 화물들을 보호하고 바퀴의 불필요한 진동을 억제하여 승차감과 자동차의 안전성을 향상시키는 중요한 장치이다.
2) 현가장치의 필요성
사람이 한 곳에서 어떤 목적지까지 이동하기 위해서 선택하는 운송수단 중에서 차량은 우리 생활에 가장 밀접하고 흔히 이용되고 있는 수단이다. 이와 같이 차량을 이용하여 운전을 할 때 차량운전의 주요 요소는 ‘유연하고 편안한 운전, 안정되고 안전한 운전’ 으로 규정지을 수 있다. 이것을 다른 말로 표현하면 ‘승차감과 조종안정성 향상’ 으로 표현된다.

참고 자료

(1) 이홍주, 은정표 / 1984 / 자동차 정비공학 / 중원사 / pp. 458-479.
(2) 자동차정비기술연구회편 / 1984 / 최신판 자동차정비․섀시 / 크라운출판사 / pp. 228-272.
(3) 이문환, 이의종, 양현수 / 1995 / 자동차 섀시 / 골든벨 / pp. 161-181.
(4) 1999 / 대한민국자동차 공학회 논문집 / 조향장치 제어시스템을 위한 조향 시뮬레이터 개발, SAE NO : 99370096
(4) 박병열 / 2000 / 구조용 복합재료 / 대한금속재료학회 / Vol. 13, No. 6 / 28 ~ 34 pages
(5) 박광암, 여종수 / 2000 / 홀로자격증만들기 / 골든벨 / pp. 221-224.
(6) 김성준 / 2005 / 고성능 환경친화형 구조용 재료 기술 개발 사업 / 대한금속재료학회 / Vol. 18, No. 3 / 8 ~ 21 pages
(7) 박광암. 이상태, 김인태 / 2006 / 자동차구조&정비 / 골든벨 / pp. 447-458.
(8) 조재웅 / 2008 / 3차원 CATIA기초설계 / 원창출판사
(9) (주)태성엔스엔이 / 2008 / ANSYS Workbench 왕초보 탈출하기 / 시그마프레스 / pp. 173-184.