차량용 연료탱크의 내구도 평가를 위한 전산해석 방법에 관한 연구

Abstract

차량용 연료탱크는 발화가 가능한 위험 물질을 담고 장기간 사용되는 용기로써 파손 시 승객에게 상당한 상해를 입힐 수 있는 중요한 부품이다. 따라서, 안전과 직결된 연료탱크의 내구성 확보를 위해 설계자는 강도 및 내구성에 대한 나름대로의 내부 사양을 보유하고 있으며, 개발 초기 단계부터 생산 단계에 이르기까지 내구성 측면에서 많은 연구를 하고 있다. 기존의 내구성 평가는 Test track 에서의 실차 실험에 의하여 이루어져 왔으나, 개발에 따른 시간과 비용 감소를 위하여 최근에는 개발 초기 단계에서부터 가상 공간상에서의 해석을 통한 개발이 이루어지고 있는 추세이다. 개발 초기 단계부터 연료탱크의 강성을 평가하고 보완하여 내구성을 확보하기 위한 해석 조건으로는 대표적으로 다음과 같은 두가지가 있다. 첫째, 차량 작동 이상에 의한 연료탱크 내압조성 때문에 발생하는 피로문제 평가를 위한 정?부압 해석이 있으며, 두번째로, 동적 강성평가를 위하여 가진력을 PSD(Power Spectrum Density) 신호로 변환하여 진동해석을 하는 PSD Vibration 해석이 있다. 본 논문에서는 설계 초기 단계에서의 차량 연료탱크의 내구평가를 위한 위의 두 조건을 통하여 내구해석 기법의 이론적인 면을 살펴보고, 해석과 실제 테스트간의 비교를 통해 결과를 고찰하고자 한다.