SHOCK ABSORBER 의 SPRING 유한요소 해석

ANSYS Workbench 를 이용한 스프링 해석

20022169 김대영20012687 김정환20012443 허승현

Contents

1. Introduction

2. Boundary Condition

3. Simulation

5. Conclusions

4. Results and Discussion

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Introduction SHOCK ABSORBER 내에 삽입되어 있는 SPRING 이

사용 중에 깨어지는 현상이 발생함 .

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SPRING 의 변위에 따른 최대 항복 응력 , 최대 전단응력 과 피로강도를 해석 . Environment: ANSYS Workbench v10.0

Introduction

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Spring 이란 ? 힘 ( 외력 ) 을 가하면 형태가 변화되어 , 그 힘을 제거하면 원형 으로 되돌아가게 하는 목적으로 만들어진 탄력성이 있는 기계요소 .

에너지의 흡수 또는 축적의 능력을 최대한으로 발휘 할 수 있도록 고안된 것을 스프링이라 한다 .

Boundary Condition

Young's modulus (MPa)

210000

Poisson's ratio 0.3Yield strength

(MPa) 350

Ultimate strength, Su (MPa)

4505

설계변수 변위 12mm, 32mm 와 베어링의 장착뮤무

Mechanical Properties of 51CrV4 Steel

Boundary Condition

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Mesh Method : hex dominant

Element Size : Spring 10mm , Load Aplly : 10mm, Fixed 10mm Refinement : 2

Nodes 23272Elemen

t 11407

Simulation Displacement 12mm(von Mises Stress)

최대 von Mises Stress 224.0 MPa

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Simulation Displacement 12mm(Shear Stress XY)

최대 Shear Stress 98.165 MPa

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Simulation Displacement 32mm(von Mises Stress)

최대 von Mises Stress 597.334Mpa

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Simulation Displacement 32mm(Shear Stress XY)

최대 Shear Stress 261.773Mpa

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Simulation Bearing 설치 & Displacement 12mm

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최대 von Mises Stress 241.233 Mpa

Simulation Bearing 설치 & Displacement 12mm

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최대 Shear Stress 105.779 Mpa

Simulation Bearing 설치 & Displacement 32mm( Shear Stress XY)

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최대 von Mises Stress 643.261 Mpa

Simulation Bearing 설치 & Displacement 32mm( Shear Stress XY)

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최대 Shear Stress 282.077 Mpa

Results and Discussion

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변위에 따른 Von Mises 결과 그래프 (displacement 12)

Results and Discussion

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변위에 따른 Shear 결과 그래프 (displacement 12)

Results and Discussion

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변위에 따른 Von Mises 결과 그래프 ( 베어링설치&displacement 32)

Results and Discussion

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변위에 따른 Shear 결과 그래프 ( 베어링 설치 &displacement 32)

Conclusions

mesh 의 개수에 따라서 약간의 차이가 있음 .

베어링의 유무에 따라서 차이가 남 .

경계조건에 따라서 차이가 남 .

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