MFBD 해석 기법을 이용한 프론트 엔드 로더의 구조해석 및 취약부 예측 = Prediction of weak point and structure analysis of front-end loader using multi-flexible body dynamics
저자
김동현 ( Dong-hyeon Gim ) ; 남주석 ( Ju-seok Nam ) ; 박영준 ( Young-jun Park )
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2023
작성언어
-주제어
KDC
500
자료형태
학술저널
수록면
6-6(1쪽)
제공처
본 연구는 30마력급 트랙터용 프론트 엔드 로더의 피로수명평가를 위한 취약부 분석을 목적으로 수행되었다. 로더를 사용한 다양한 농작업 부하특성을 반영하기 위하여 해석 및 시험 조건을 Quick drop, Pulling, Crash impact, Off-road(MGR), Digging, Dumping, Leveling으로 분류하였다. 로더의 응력 및 변형률은 상용 다물체 동역학 해석 소프트웨어 RecurDyn V9R5를 사용하여 분석하였다. 동역학 모델은 각 시험 조건을 모사하여 개발되었다. 로더 모델은 작동 메커니즘을 고려하여 8개의 파트로 구분하였고 실린더는 엔진 최대 회전수에서의 유량 기준으로 작동되도록 구성하였다. 트랙터 모델은 모든 부품의 재료 물성을 반영하여 중량 및 관성 모멘트가 실차와 최대한 유사하게 반영될 수 있도록 하였고 타이어 특성이 변동 부하에 미치는 영향을 고려하기 위하여 타이어 모델(UA-Tire)을 사용하였다. 구조 해석 대상은 상대적으로 파손률이 높은 Boom, Post, Mount, Rear frame 으로 선정하였다. 각 해석 대상을 유연체로 구성하고 모드 중첩법(CMS) 기반의 해석 방법을 사용하여 조건별로 시뮬레이션을 수행하였다. 조건별 해석 결과로부터 Principal stress 집중부 20개소를 선정하였고 Principal strain vector 방향을 분석하였다. 각 조건별 부하 특성을 분석하여 응력 집중부 및 주변형 방향의 타당성을 검토하였다. 본 연구 결과로부터 시험 검증을 위한 스트레인게이지 부착위치와 방향을 제시하였다.
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