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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 석창성
- 발행연도
- 2013
- 저작권
- 성균관대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수2
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산업용 지게차 중에서 4.5톤급 지게차의 경우는 험한 노면조건을 갖는 야외 작업장에서 기동성과 작업효율을 높일 수 있도록 포크에 작업물을 적재하지 않은 공차상태에서 후차축에 차량 총 중량의 약 65% 정도가 가해지도록 되어 있고, 포크 전면부터 차량후미 끝단까지의 전장을 짧게 하고 무게중심을 차량후방의 낮은 위치에 두고 있다. 이를 위하여 후차축 빔은 조향 유압실린더의 장착을 위하여 복잡한 형태를 갖고 중량을 갖도록 하기 위하여 일반적으로 제작이 용이하면서도 지면으로부터 타이어를 통하여 차체에 전달되는 진동을 흡수할 수 있는 주물빔을 선호하는 경향이 있다.
본 연구에서는 4.5톤급 지게차의 후차축 주물빔을 기준으로 실제 작업장에서 파손을 일으킬 수 있는 모드와 파손을 일으키는 균열전파유형을 분석하고, 실차시험을 통하여 실제 파손 예상모드와 실제 차량운행 모드가 일치하는지 확인 작업을 진행하였다. 또한 주물빔에 작용하는 응력을 측정된 변형률로 부터 산출한 후, 유한요소모델을 구성하여 해석한 결과와 비교분석하여 유한요소해석의 신뢰성을 확보하였다. 그 다음 단계로 해석과 실차 시험결과를 기반으로 개선안을 도출한 후 유한요소해석을 수행하여 그 결과를 검증하였다. 유한요소해석 결과로부터 만족스러운 결과를 얻은 후, 이를 시제품으로 제작하여 차량에 탑재하여 실차 운행시험을 수행하였다. 실차운행과 유한요소해석에서 확인된 결과를 바탕으로 미 해군 지게차 시험평가규격[1]에 의거한 DVT(Design Validation Test) 모드(Fig. 4.5)에서의 후차축 주물빔의 피로수명을 분석하였다.
또한 본 연구를 통하여 4.5톤급 지게차의 후차축 주물빔의 설계가 현재 정하중에 의한 재료의 파괴안전율과 항복안전율을 고려하는 프로세스에서 실제 작업장에서 일어나는 피로 파손에 대한 검토와 검증이 설계단계에서 수행되어 안정적인 제품을 확보하여 양산도입 이후의 파손을 최소화 할 수 있는 설계 프로세스를 구축하였다(Fig. 2.1).
본 연구에서는 4.5톤급 지게차의 후차축 주물빔을 기준으로 실제 작업장에서 파손을 일으킬 수 있는 모드와 파손을 일으키는 균열전파유형을 분석하고, 실차시험을 통하여 실제 파손 예상모드와 실제 차량운행 모드가 일치하는지 확인 작업을 진행하였다. 또한 주물빔에 작용하는 응력을 측정된 변형률로 부터 산출한 후, 유한요소모델을 구성하여 해석한 결과와 비교분석하여 유한요소해석의 신뢰성을 확보하였다. 그 다음 단계로 해석과 실차 시험결과를 기반으로 개선안을 도출한 후 유한요소해석을 수행하여 그 결과를 검증하였다. 유한요소해석 결과로부터 만족스러운 결과를 얻은 후, 이를 시제품으로 제작하여 차량에 탑재하여 실차 운행시험을 수행하였다. 실차운행과 유한요소해석에서 확인된 결과를 바탕으로 미 해군 지게차 시험평가규격[1]에 의거한 DVT(Design Validation Test) 모드(Fig. 4.5)에서의 후차축 주물빔의 피로수명을 분석하였다.
또한 본 연구를 통하여 4.5톤급 지게차의 후차축 주물빔의 설계가 현재 정하중에 의한 재료의 파괴안전율과 항복안전율을 고려하는 프로세스에서 실제 작업장에서 일어나는 피로 파손에 대한 검토와 검증이 설계단계에서 수행되어 안정적인 제품을 확보하여 양산도입 이후의 파손을 최소화 할 수 있는 설계 프로세스를 구축하였다(Fig. 2.1).
목차
제 1 장 서 론1.1 연구 배경1.2 연구 목적 및 방법1.3 논문의 구성제 2 장 연구 및 이론2.1 후차축 주물빔의 설계프로세스2.2 기존 후차축 주물빔에 대한 응력시험 및 해석2.2.1 기존 후차축 주물빔의 파손분석2.2.2 실차 시험제 3 장 유한요소해석에 의한 신뢰성 검증3.1 해석모델의 구성3.2 기존 후차축 주물빔에 대한 유한요소해석의 신뢰성 검증제 4 장 개선 후차축 주물빔에 대한 해석, 검증 및 피로수명분석4.1 유한요소해석 수행4.2 유한요소해석 결과에 대한 실험적 검증4.3 피로수명분석제 5 장 결 론
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