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상세 유한요소 모델을 이용한 섬유 보강사의 등가물성 유도
Derivation of Effective Material Properties of Reinforced Braid Layer Using Detailed 3-D Finite Element Model 원문보기

大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. A. A, v.28 no.11 = no.230, 2004년, pp.1752 - 1759  

송정인 (부산대학교 대학원 기계설계공학과) ,  조진래 (부산대학교 기계공학부)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Reinforced braid layer (RBL) in automobile power steering hose plays an important role in power steering system. When the working oil is applied to the power steering hose, RBL suppresses rubber hose deformation from internal pressure and heat expansion. RBL is woven textile composites having a doub...

주제어

#파워스티어링 호스   #보강사   #등가물성   #나선각   #직물 복합재   #직교이방성 물성  

AI 본문요약
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  • 보강사 층에 있어 하나의 섬유다발은 3가닥의단위 섬유들로 구성되어 있는더L Fig. 8과 같이 섬유다발의 성형 후 변형된 단면의 형상을 렌즈 (lenticular) 형태로 가정하고 보강사의 상하 경로는사인곡선 형태로 모델링하였다. 섬유다발의 너비는 외면 보강사의 나선각 57.
  • 본 연구에서는 보강사 층의 복잡한 기하학적 형상을 3차원으로 유한요소 모델링하고, 보강사 층의 거동을 직교이방성 물성 (orthotropic material property) 으로 가정하였다. 그리고 참고문헌에서제시한 단위구조 해석 기법 (unit cell analysis method)"을 활용하여 등가물성을 수치해석적으로 유도한다.
  • 섬유다발의 물성은 등방성으로 가정하여 종탄성계수는 보강사 섬유(Nylon66)의 인장 실험을 통하여 얻어진 값 541kgf7mm2을 사용하였고, 푸아송 비는 0.3, 마찰계수는 0.5로 가정하였다. 단위구조의 유한요소 모델은 3차원 8절점 직육면체요소仰를 사용하였고, 요소 수는 10, 197개, 절점수는 16, 390개이다.
  • 전단해석 3가지 경우에 대해서도 경계조건 부여 및 해석결과를 바탕으로 등가 전단탄성계수를 유도한다. 해석결과분석 시 구속되는 각 면의 4개 지점의 국부적인 응답은 전체적인 거동과 차이를 나타내지만 전체적인 등가물성의 관점에서 전체 응답이 균일하다고 가정하여 수치해석을 수행한다.
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참고문헌 (8)

  1. Jin-Rae Cho, Do-Hyung Jeon, Gi-Tae Roh, 2004, 'Finite Element Analysis of Power Steering Hose Subject to Internal Pressure', Transaction of the KSME, A, Vol. 28, No. 1, pp. 181-188 

    원문보기 상세보기 crossref

  2. Dieter Lietze, 1997, 'Requirements in the strength of rubber hose assemblies for high pressure acetylene', Journal of Hazardous Materials, Vol. 54, pp. 227-240 

    상세보기 crossref

  3. Hyung-Je Kim, Byung-Tak Kim, 2001, 'Effect of the Friction on the Mechanical Behavior of a P/S Hose in Swaging', Proceedings of the KSME 2001 Autumn Annual Meeting, Vol. 1, No.2, pp. 1016-1022 

  4. Foye, R. L., 1992, 'Finite Element Analysis of the Stiffness of Fabric Reinforced Composites,' NASA Contractor Report 189597 

  5. Kyeong-Sik Woo, 2000, 'Finite thickness and tow phase shift effects on the mechanical behavior of plain weave textile composites', Journal of the Korean Society for Composite Materials, Vol. 13, No. 1, pp. 11-24 

    원문보기 상세보기

  6. Carl T. Herakovich, 1998, 'Mechanics of Fibrous Composites', John Wiley & Sons, Inc. 

  7. Kyeong-Sik Woo, 1995, 'Effects of Fiber Tow Waviness and Harness Number on Mechanical Properties of Plain Woven Textile Composites', Journal of the Korean Society for Composite Materials, Vol. 8, No.3, pp. 60-73 

  8. Zienkiewicz, O. C. and Taylor, R. L. 1977, The Finite Element Method, McGraw-Hill, London 

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