시뮬레이션 해석을 통한 형상 별 자전거 페달의 내구성 연구 (A Durability Study of Bike Pedal by Configuration through Simulation Analysis)

서지정보

· 발행기관 : 사단법인 인문사회과학기술융합학회
· 수록지 정보 : 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지 / 6권 / 5호 / 463 ~ 470페이지
· 저자명 : 이정호, 조재웅

초록

오늘날 자동차의 증가로 인한 교통체증과 환경오염 문제가 대두되면서 자전거의 수요가 늘어나고 있다. 이러한 자전거는 여러 가지 부품들로 조립되어 있는 하나의 전형적인 제품이다. 이 중 자전거 페달은 자전거가 움직이기 위한 동력을 발생시키는 아주 중요한 부품으로서 지속적인 하중과 힘을 받는 만큼 자전거 탑승자가 안전하게 탈 수 있도록 자전거 페달이 튼튼하게 제작되어야만 하며, 내구성을 가져야 한다. 본 연구는 이러한 점들에 착안하여 세 가지 형상의 자전거 페달 모델들을 설계한 뒤, ANSYS 유한요소해석 프로그램으로 구조 해석을 수행하여 각 자전거 페달 모델들의 내구성을 연구하였다. 연구 결과, Model (b)의 경우가 최대 변형량은 0.000571mm, 최대 응력은 170.31MPa, 최대 피로 수명은 20,000,000Cycle로 각각 나타났다. 실제 자전거에 적용하기에는 다른 두 가지의 자전거 페달 모델들과 비교하였을 때, Model (b)가 가장 적합한 것으로 나타났다. 이러한 본 연구 결과들을 이용함으로서 보다 튼튼하고 내구성이 있는 자전거 페달의 설계에 기여할 수 있을 것으로 사료된다.

영어초록

Nowadays, the supply of bike is increased as the problem of the traffic jam and the environmental pollution are risen. This bicycle is a typical product assembled with various parts. As the bike pedal is very important part generating the power the move the bike among these parts, the bike pedal must be manufactured strongly and it must have the durability in order that the bike passenger may take on the bike safely as it is applied with the continuous load and force. In this study, the bike pedal models with three kinds of shapes are designed by aiming at these points and the durabilities of each bike pedal models are investigated by carrying out the structural analysis with the finite element analysis program of ANSYS. As the study result, the maximum deformation, stress and fatigue life are shown to be 0.000571 mm, 170.31MPa and 20,000,000cycle respectively. At applying into the real bicycle, model (b) is shown to be most suitable by comparing with two different kinds of bike pedals. It is thought to be contributed to designing the stronger bike pedal with more durability as the result of this study is utilized.

참고자료

· 없음