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김성욱 (동아대학교) 정경일 (동아대학교) 이권희 (동아대학교) 이동진 (센트랄) 이명곤 (센트랄)
저널정보
한국산학기술학회 한국산학기술학회 논문지 한국산학기술학회논문지 제19권 제1호
발행연도
2018.1
수록면
705 - 713 (9page)

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자동차용 볼 조인트는 현가계와 조향계를 연결하는 부품으로 두 요소 사이에서 조향을 위해 회전 운동 및 직선운동이 가능하도록 돕는 기계 부품이다. 본 연구의 대상은 중대형 픽업 트럭에 사용되는 볼 조인트이다. 각 단품으로는 스터드(Stud), 소켓(Socekt), 시트(Bearing), 플러그(Plug)로 구성되어 있다. 볼 조인트의 주요 구조적 성능으로는 풀-아웃 강도 및 푸시-아웃 강도를 고려해야 한다. 이 구조적 성능들은 정해진 기준을 만족해야 하며 이를 만족시키지 못하면 보다 큰 사고를 유발할 수 있다. 볼 조인트의 설계 요구조건 만족 여부를 확인하기 위한 방법으로는 실험과 시뮬레이션 방법이 있으나 실험은 많은 시간과 비용이 소요된다. 본 연구에서는 볼조인트의 구조적 성능 예측을 위하여 모델링 소프트웨어로서 솔리드웍스(Solid Works)를, 유한요소해석 소프트웨어로서 아바쿠스(Abaqus)를 사용하였다. 유한요소해석은 2D 축대칭 모델의 정적 해석을 이용하여 요구되는 구조적 성능을 구하였다. 볼 조인트의 제작 시 발생되는 불확실한 요소를 제작 공차로 가정하였으며, 이에 따라 구조적 성능에 영향을 미치는 치수 설계 변수를 사례 연구를 수행해 파악하였다. 그리고 제작 공차를 수준 별로 정의 한 후, 사례연구를 이용해 구한 유한요소해석 결과값과 실험값을 비교하였다.
#Ball Joint #Robust Design #Uncertainty #Design Variable #Finite Element Method #Numerical Analysis

목차

요약
Abstract
1. 서론
2. 볼 조인트의 구조적 성능
3. 볼 조인트의 강도 해석
4. 제작 공차를 고려한 강건설계 사례 연구
5. 결론
References

참고문헌 (9)

참고문헌 신청
Jang, B. H and Lee. K. H., Analysis and design of a ball Joint, considering manufacturing process, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, vol. 228, no. 1, pp. 146-151, 2014. Sin, B.S. and Lee, K.H., Process Design of a Ball Joint, Considering Caulking and Pull-Out Strength, The Scientific World Journal, vol. 2014, ID 971679, 2014. DOI: http://dx.doi.org/10.1155/2014/971679 Sin, B. S., “Optimum Design of a Ball Joint for Vehicle,” A Thesis for a Master, Dong-A University, Republic of Korea, 2014. Phadke, M.S., Quality Engineering Using Robust Design, Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey, USA, 1989. Lee, K. H., A Robust Structural Design Method Using the Kriging Model to Define the Probability of Design Success, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, vol. 224, no. 2, pp. 379-388, 2010. DOI: https://doi.org/10.1243/09544062JMES1736

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