트럭 현가장치에 사용되는 판 스프링은 차량의 진동특성 및 중량 절감 측면에서 어느 부품보다도 큰 비중을 차지하고 있다. 이 부품의 경량화는 적재량의 증가에 기여하고, 동특성 성능을 향상시킨다. 또한 운전자의 피로를 경감시키고 화물의 안정운송에 큰 영향을 준다. 이러한 이유로 판 스프링에 관한 연구가 활발하게 수행되고 있다. 본 논문에서는 생계형 트럭으로 불리는 1.2톤 소형트럭에 장착된 무진동 에어 서스펜션의 핵심 부품인 Z형 스프링의 강도를 평가하였다. 트럭의 적재공간에 수하물이 최대로 적재되는 중량을 기준으로 하중 조건을 적용한 구조해석을 수행하였다. Z형 스프링에 대한 구조적인 강도에 대한 안전성을 평가하기 위해 최대 처짐량과 최대 폰 미제스 상당응력에 대해 해석하였다. ...
트럭 현가장치에 사용되는 판 스프링은 차량의 진동특성 및 중량 절감 측면에서 어느 부품보다도 큰 비중을 차지하고 있다. 이 부품의 경량화는 적재량의 증가에 기여하고, 동특성 성능을 향상시킨다. 또한 운전자의 피로를 경감시키고 화물의 안정운송에 큰 영향을 준다. 이러한 이유로 판 스프링에 관한 연구가 활발하게 수행되고 있다. 본 논문에서는 생계형 트럭으로 불리는 1.2톤 소형트럭에 장착된 무진동 에어 서스펜션의 핵심 부품인 Z형 스프링의 강도를 평가하였다. 트럭의 적재공간에 수하물이 최대로 적재되는 중량을 기준으로 하중 조건을 적용한 구조해석을 수행하였다. Z형 스프링에 대한 구조적인 강도에 대한 안전성을 평가하기 위해 최대 처짐량과 최대 폰 미제스 상당응력에 대해 해석하였다. 유한요소 해석 소프트웨어인 ANSYS Workbench를 사용하여 응력해석 및 피로해석을 실시하였으며, 해석된 결과를 바탕으로 피로수명을 예측하였다. Z형 스프링의 구조해석 결과, 최대 변형 값은 7.92 mm로 1.2톤 트럭의 설계사양에 규정된 최대 9 mm를 초과하지 않고, 등가응력 값은 1149 MPa로 스프링강의 항복강도인 1196 MPa 이내의 응력 값이 산출되었다. 이로서 구조적 강도는 안전한 것으로 판단하였다. 한편으로 피로해석에서는 대부분 안전계수가 안전한 것으로 계산되었지만 모서리 접착부분에서 응력집중 현상이 발생하였다. 국부적인 부분에 응력 완화를 위해 보강 용접을 실시하면 응력을 완화를 시킬 수 있는 것을 예측할 수 있었다.
트럭 현가장치에 사용되는 판 스프링은 차량의 진동특성 및 중량 절감 측면에서 어느 부품보다도 큰 비중을 차지하고 있다. 이 부품의 경량화는 적재량의 증가에 기여하고, 동특성 성능을 향상시킨다. 또한 운전자의 피로를 경감시키고 화물의 안정운송에 큰 영향을 준다. 이러한 이유로 판 스프링에 관한 연구가 활발하게 수행되고 있다. 본 논문에서는 생계형 트럭으로 불리는 1.2톤 소형트럭에 장착된 무진동 에어 서스펜션의 핵심 부품인 Z형 스프링의 강도를 평가하였다. 트럭의 적재공간에 수하물이 최대로 적재되는 중량을 기준으로 하중 조건을 적용한 구조해석을 수행하였다. Z형 스프링에 대한 구조적인 강도에 대한 안전성을 평가하기 위해 최대 처짐량과 최대 폰 미제스 상당응력에 대해 해석하였다. 유한요소 해석 소프트웨어인 ANSYS Workbench를 사용하여 응력해석 및 피로해석을 실시하였으며, 해석된 결과를 바탕으로 피로수명을 예측하였다. Z형 스프링의 구조해석 결과, 최대 변형 값은 7.92 mm로 1.2톤 트럭의 설계사양에 규정된 최대 9 mm를 초과하지 않고, 등가응력 값은 1149 MPa로 스프링강의 항복강도인 1196 MPa 이내의 응력 값이 산출되었다. 이로서 구조적 강도는 안전한 것으로 판단하였다. 한편으로 피로해석에서는 대부분 안전계수가 안전한 것으로 계산되었지만 모서리 접착부분에서 응력집중 현상이 발생하였다. 국부적인 부분에 응력 완화를 위해 보강 용접을 실시하면 응력을 완화를 시킬 수 있는 것을 예측할 수 있었다.
Leaf springs used in truck suspensions occupy a greater proportion than any other component in terms of vehicle vibration characteristics and weight reduction. The weight reduction of this part contributes to an increase in the loading capacity and improves the dynamic performance. In addition, it r...
Leaf springs used in truck suspensions occupy a greater proportion than any other component in terms of vehicle vibration characteristics and weight reduction. The weight reduction of this part contributes to an increase in the loading capacity and improves the dynamic performance. In addition, it reduces driver fatigue and has a great influence on the stable transportation of cargo. For this reason, studies on leaf springs are being actively conducted. In this paper, the strength of the Z-shaped spring, a key component of the vibration-free air suspension mounted on a 1.2-ton small truck, called a subsistence truck, was evaluated. Structural analysis was performed in which load conditions were applied based on the maximum weight of luggage in the loading space of the truck. In order to evaluate the safety of the structural strength of the Z-shaped spring, the maximum deflection and the maximum von Mises equivalent stress were analyzed. Stress analysis and fatigue analysis were performed using ANSYS Workbench, a commercial finite element analysis software, and fatigue life was predicted based on the analyzed results. As a result of structural analysis of the Z-shaped spring, the maximum deformation value is 7.92mm, which does not exceed the maximum 9mm specified in the design specifications of the 1.2 ton truck, and the equivalent stress value is 1149 MPa, which is within 1196 MPa, the yield strength of spring steel. On the other hand, the fatigue analysis showed stress concentration at the corner of the assembled part, although most safety factors were calculated to a safe range. Reinforcement welding on the area where stress concentration occurred could be expected to relieve stress.
Leaf springs used in truck suspensions occupy a greater proportion than any other component in terms of vehicle vibration characteristics and weight reduction. The weight reduction of this part contributes to an increase in the loading capacity and improves the dynamic performance. In addition, it reduces driver fatigue and has a great influence on the stable transportation of cargo. For this reason, studies on leaf springs are being actively conducted. In this paper, the strength of the Z-shaped spring, a key component of the vibration-free air suspension mounted on a 1.2-ton small truck, called a subsistence truck, was evaluated. Structural analysis was performed in which load conditions were applied based on the maximum weight of luggage in the loading space of the truck. In order to evaluate the safety of the structural strength of the Z-shaped spring, the maximum deflection and the maximum von Mises equivalent stress were analyzed. Stress analysis and fatigue analysis were performed using ANSYS Workbench, a commercial finite element analysis software, and fatigue life was predicted based on the analyzed results. As a result of structural analysis of the Z-shaped spring, the maximum deformation value is 7.92mm, which does not exceed the maximum 9mm specified in the design specifications of the 1.2 ton truck, and the equivalent stress value is 1149 MPa, which is within 1196 MPa, the yield strength of spring steel. On the other hand, the fatigue analysis showed stress concentration at the corner of the assembled part, although most safety factors were calculated to a safe range. Reinforcement welding on the area where stress concentration occurred could be expected to relieve stress.
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