[2021년 1학기] 공학설계실습 1차 CAE A+ 보고서 (부산대학교 기계공학부)

소개

"[2021년 1학기] 공학설계실습 1차 CAE A+ 보고서 (부산대학교 기계공학부)"에 대한 내용입니다.

목차

1. 주제 선정 배경

2. 해석 목표

3. 수행 과정 및 방법
(1) 길이 측정
(2) Creo를 이용한 형상 모델링
(3) Ansys Workbench를 이용한 선형정적해석
(4) 결과값 확인
(5) 해석결과
(6) 고찰

본문내용

주제 선정 배경
최근, 집에 있는 차의 블랙박스를 수리하는 일이 있었다. 기사님이 블랙박스의 LCD 패널을 터치하실 때 블랙박스 전체에 미세한 움직임이 발생함을 볼 수 있었다. 화면을 누를 때 발생하는 압력이 블랙박스 본체에 어떤 영향을 미치는지 궁금해졌고 이를 주제로 선정하여 선형정적해석을 수행해보고자 한다.

해석 목표
블랙박스 형상을 직접 모델링하고 해석 프로그램을 이용해 터치로 발생하는 압력에 의한 변형량과 응력을 계산해보고 선형정적해석이 성공적으로 이루어졌는지 고찰해본다.

수행 과정 및 방법
(1) 길이 측정
우선 실제품과 비슷하게 모델링을 하기 위해 형상을 파악하고 제품 규격서와 실측을 통해 길이를 기록한다. 실제 모델은 B사의 제품이다. 본체의 경우 정확한 길이는 아니지만 모델링의 편의성을 위해 어느정도 오차를 감안하고 100 x 60 x 12.5 (mm)로 설정하였다.

(2) Creo를 이용한 형상 모델링
본 보고서는 해석이 주된 목적이므로 자세한 모델링 과정은 생략한다. 아래 표에 완성된 형상을 제 3각법으로 도시하였다. BODY, HOLDER, LENS 총 3개의 부품이다.

실제품은 후면에 굴곡이 살짝 있지만 단순화시켜 직육면체 형식으로 모델링하였고 전원 버튼, USB단자, LCD 패널, 렌즈, SD카드 삽입구를 구현하였다.

BODY의 상단에 있는 T자 형상과 맞물려서 차 유리면에 붙어 BODY를 고정해주는 거치대를 모델링하였다. 실제품의 경우 BODY, HOLDER 두 부품이 처음부터 결합된 상태로 판매되지만 본 해석에서는 따로 나누어 모델링을 하였다,
재료는 플라스틱이며 실제품은 각도를 조절할 수 있는 조임부가 있지만 단순화시켜 특정 각도에서만 거치가 되는 형태로 모델링하였다. 각도는 40도로 설정했다. 유리면과 붙는 부분은 실제품의 경우 초강력 폼테이프가 부착되어 있다.

참고자료

· http://koreascience.or.kr/article/CFKO201231748030605.pdf (손가락으로 누르는 힘을 참고)
· https://m.blog.naver.com/PostView.naver?isHttpsRedirect=true&blogId=6404hss&logNo=221230341596 (경도 참고)