Ansys 를 이용한 자동차 Brake Pedal 과 Piston rod 의 응력 및 고유 진동수 해석

소개

Ansys 를 이용한 자동차 Brake Pedal 과 Piston rod 의 응력 및 고유 진동수 해석

CAE 프로그램인 Ansys 를 이용하여 자동차 Brake 에 들어가는 Piston rod 의 응력과 고유 진동수를 해석

목차

1. 개요
2. Modeling의 요소와 물성치 결정
3. 자동차 Brake의 구조
4. Modeling 과정
5. 해석 과정
6. 고유 진동수 해석
7. 결론
8. Log file

본문내용

1. 개요
자동차 브레이크 : 자동차 브레이크는 주행 중인 자동차의 속도를 감속하거나 정지시키는 역할을 한다. 브레이크의 작동 원리는 운전자가 브레이크 Pedal을 밟는 힘이 Piston rod와 마스터 실린더에 전달되어 바퀴에 달린 슈(Shoe)가 드럼을 마찰로 정지시키는 것이다. 브레이크의 Piston rod와 마스터 실린더는 힘을 전달하기 때문에 매우 튼튼해야 한다. 따라서 이번 과제에서는 자동차 브레이크를 Modeling 하여 Piston rod에 가해지는 응력과 변형, 그리고 공진에 의한 파괴를 막기 위한 고유 진동수에 대해 해석하였다.
2. Modeling의 요소와 물성치 결정
Modeling을 하기 전에 요소와 물성치를 결정해야 한다. 자동차의 브레이크는 앞에서도 말했듯이 강력한 힘을 전달해야 한다. 따라서 재료는 Steel로 결정했다. Steel의 밀도와 Possion’s Ratio, 그리고 Young’s Modulus를 조사하여 수치를 입력하였다. Steel의 물성치는 다음과 같다.

<중 략>

6. 고유 진동수 해석
이번에는 같은 Model의 고유진동수를 해석한다.
먼저 Analysis Type에서 New Analysis를 선택하여 Modal로 바꿔준다. Analysis Option에서 mode의 수를 4차까지 설정한 후에 End Frequency는 1000Hz로 설정한다.
다시 Current Ls를 클릭한 후에 Read Result에서 First Set을 불러들인다.
1차 고유 진동수는 271.146 Hz로 확인할 수 있다. 변화 형상 그림과 같이 나타난다. 위의 방법으로 Next Set을 클릭하여 2차부터 4차까지 고유 동수를 확인한다.
다음 결과들을 통해 각 차수별 고유 진동수와 형상을 확인할 수 있다. 2차는 309.323 Hz, 3차는 366.416 Hz, 4차는 454.376 Hz로 고유 진동수가 나타난다.

참고자료

· 없음