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가설 설정
- 각 실린더의 형상은 각각 인접실린더와 거의 대칭형상에 가깝지만 하중조건은 정확한 대칭 조건은 아니다. 하지만 프레임 박스의 외부 케이스에 해당하는 측벽(sidewall)에 의해 실린더 사이가 연결되어 있으며, 그 거리가 충분히 떨어져 있고 크로스헤드 가이드에 의해 발생하는 측력이 직접적으로 작용하는 부위인 크로스헤드(cros head)의 가이드(guide shoe 또는 cross head guide) 부분은 한 실린더 내에서도 좌측과 우측이 서로 분리되어 있고 각각이 이웃한 실린더와 부재를 공유하기 때문에 실린더 서로간에 미치는 영향이 그리 크지 않다고 가정하였다. 크랭크 축에 의한 베어링 로드가 작용하는 엔진하부가 실제로는 각 실린더간의 상관효과가 크게 작용하는 부위로 판단되지만, 관심영역이 프레임 박스 부위로 한정된다는 것을 감안하여 발생할 수 있는 오차를 용인하였다.
- 각 부의 물성치는 표 4에 나타내었으며, 선체 부분은 주요관심의 영역이 아니고 또한 변형이 거의 없다고 가정하기 위해 강체 물성을 부여하기 위해 영률의 값을 2x1020 GPa로 설정하였다.
- (1) 만약 두 측력의 방향이 같다면 프레임 박스의 내부에서 좌측 또는 우측, 한쪽 벽으로 힘을 작용시켜 프레임 박스 자체를 좌 또는 우로 굽힘 변형시키려 할 것이다.
- (2) 두 측력의 방향이 다르다면 프레임 박스를 내부에서 밀어내어 바깥쪽으로 볼록한 형태가 되도록 만들려 할 것이다.
- 그러므로 두 측력의 방향에 상관없이 측력이 커졌을 때 프레임 박스가 가혹한 조건이 되게 할 것이라고 가정될 수 있다. 결과적으로 선택된 각도는 30°, 101°, 120°, 153°, 180°, 207°, 284°, 336°로 8단계이다.
- (Maddox, 1991) 응력 범위와 응력범위 반복횟수에 의한 엔진의 1 cycle에 대한 피로 축적률을 먼저 계산하였고, 다음으로 회전수가 105〔RPM〕인 것을 감안하여 구조물이 지속된 하중에 견딜 수 있는 피로 수명의 기간을 계산하였다. 용접부의 피로파괴는 용접결함, 언더컷(under cut), 그라인딩 및 정렬상태 등에 의해 그 양상이 달라질 수 있고, 이러한 것을 적용하기 위한 계수 값이 존재하지만 여기서는 각 결함들이 없다고 가정하고 이것을 적용치 않았다. 가장 작은 값을 갖는 ⓑ번 부위의 값인 22.
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