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Special Graduate Schools
Graduate School of Engineering
Department of Mechanical Engineering
3. Theses(Master)
솔리드웍스 시뮬레이션을 활용한 더블 위시본의 설계 개선
- Alternative Title
- Design improvement of double wishbone with SOLIDWORKS Simulation
- Author(s)
- 문석봉
- Alternative Author(s)
- Moon Seok Bong
- Advisor
- 홍민성
- Department
- 공학대학원 기계공학과
- Publisher
- The Graduate School, Ajou University
- Publication Year
- 2022-08
- Language
- kor
- Abstract
- 솔리드웍스 시뮬레이션의 2차 solid 메시(mesh)와 미세 메시 활용은 이론 해와 가장 근접한 결과를 산출함을 확인하여, 합리적인 유한 요소 해를 산출하는 방안임을 검토하였다. 유한요소해석의 신뢰성을 확보한 솔리드웍스 시뮬레이션의 최적 메시(mesh)를 더블 위시본 서스펜션에서 발생한 응력 집중 및 피로 해석을 고찰하였다. 먼저, 최적화된 메시(mesh)를 분석을 위해 유한한 너비의 판에서 단일 구멍과 판의 경계에 응력집중계수와 이론 해와 비교 및 오차를 확인하여 뢰성을 확보하였고, h-adaptive라는 자동 적용 메시를 활용하여 합리적이며 신뢰할 수 있는 결과를 증명하였다. 차량의 하부에서 차체와 엔진을 지지하며, 주행 중 노면에서 받은 충격이나 진동을 완화하여 승차감과 자동차의 안전성을 향상시키는 역할을 하는 더블 위시본 서스페션에 솔리드웍스 시뮬레이션을 활용하여 설계 개선을 하였다. 안전 계수 1.3을 설계 개선의 기준으로 삼아 더블 위시본 서스펜션에 최적 메시를 적용 시에 Arm에서 응력 분포가 나타났으며, 응력 집중이 발생하는 원인과 현상을 분석하여 암의 두께에 따라서 응력 집중 저감 효과와 경량화를 고찰하여 최적 설계를 선정하였다. 더블 위시본 서스펜션은 반복하중들에 의한 응력집중으로 인해 파손이 가장 많이 발생하는 부위이므로 피로 누적을 완화하는데 효과적인지 검토하는 해석을 실행하였다. 솔리드웍스 시뮬레이션의 레인플로우 집계법으로 반복하중들을 현실적으로 적용하여 더블 위시본 서스펜션의 안전성을 평가하였다. 모깍기 설계 개선은 응력 저감 측면보다 피로 누적을 완화하는데 더 효과적임을 고찰하였다.
- Alternative Abstract
- By confirming that the use of the secondary solid mesh and fine mesh of SOLIDWORKS Simulation produces the closest result to theoretical solution, it was reviewed that it is a program that calculates reasonable finite element solution. The stress concentration and fatigue analysis that occurred in the double wishbone suspension were considered for the optimal mesh of SOLIDWORKS Simulation, which secured the reliability of finite element analysis. for the analysis of the optimized mesh, the stress concentration coefficient at the boundary between a single hole and the plate in a plate of finite width was compared and error was confirmed and reliability was secured. Which demonstrated reasonable and reliable results using an automatically applied mesh called h-adaptive. SOLIDWORKS Simulation was used to improve the design of Double Wishbone Suspension, which supports the body and engine from the underside of the vehicle and improves the ride quality and safety of the vehicle by alleviating shocks or vibrations received from the road surface while driving. When the optimal mesh was applied to the double wishbone suspension using the safety factor of 1.3 as a standard for design improvement, stress distribution appeared in the arm, and the effect of reducing stress concentration according to the thickness of the arm by analyzing the cause and phenomenon of stress concentration and weight reduction were considered and the optimal design was selected. Since the double wishbone suspension is the site where the damage occurs most due to stress concentration due to repeated loads, the safety of the double wishbone suspension was evaluated by conducting a analysis to review whether it is effective in alleviating fatigue accumulation. In particular, it can be seen that the improvement of fillet design is more effective in relieving fatigue accumulation than in reducing stress.
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