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제안 방법
- 본 연구에서는 선행연구에서 해석한 엔진가진력을 고려하여 유체봉입형 마운트의 주파수 의존 비선형 특성을 적용한 파워트레인 마운팅 시스템의 동적해석5),6)(dynamic analysis)을 MSC.Nastran 소프트웨어7)로 해석하였다.
- 선행연구에서 파워트레인 마운팅 시스템의 마운트 전달력 해석을 위하여 엔진 공회전(idle)시의 엔진가진력을 계산하였다. 엔진가진력 계산을 위해 이론적으로 정식화하여 프로그래밍한 방법, 그리고 ADAMS/View와 ADAMS/Engine의 GUI 환경에서 구현한 방법 등 총 3가지 방법을 이용하여 계산하였으나 본 연구에서는 ADAMS/Engine의 해석결과를 이용하였다.
- 선행연구에서 파워트레인 마운팅 시스템의 마운트 전달력 해석을 위하여 엔진 공회전(idle)시의 엔진가진력을 계산하였다. 엔진가진력 계산을 위해 이론적으로 정식화하여 프로그래밍한 방법, 그리고 ADAMS/View와 ADAMS/Engine의 GUI 환경에서 구현한 방법 등 총 3가지 방법을 이용하여 계산하였으나 본 연구에서는 ADAMS/Engine의 해석결과를 이용하였다. 계산에 적용된 엔진의 사양은 Table 1과 같으며 Fig.
- 본 연구에서는 파워트레인 마운팅 시스템의 여러 가지 지지방식 가운데 4점지지 방식8)(TRA 4-point mount system)을 채택하였다. 4점지지 방식은 엔진마운트, 트랜스미션 마운트 (transmission mout), 프런트 롤 마운트(front roll mount), 리어 롤 마운트(rear roll mount)를 적용하며 이 마운트 중에서 주파수 의존적인 비선형 특성을 엔진마운트와 트랜스미션 마운트에 적용하여 해석을 수행하였다.
- 해석에 적용된 파워트레인의 사양은 Table 2와같다. 일반적으로 파워트레인 시스템의 거동에 영향을 미치는 변수9)～11)로는 파워트레인의 제원, 마운트의 장착위치 및 각도, 마운트의 강성 및 댐핑계수등 여러 가지가 있으나 본 연구에서는 마운트의 강성 및 댐핑계수를 변수로 선택하여 해석을 수행하였다.
- Patran 환경에서 field 함수로 구성하여 파워트레인의 질량중심에 입력값으로 부여하였다. 유체봉입형 마운트가 적용되는 엔진마운트와 트랜스미션 마운트는 주파수에 의존하는 특성치를 부여할 수 있는 CBUSH 요소를 사용하여 구현하였다. Fig.
- 3에 나타낸 비선형특성을 field 함수를 이용하여 구현하였다. 그리고 프런트 롤 마운트와 리어 롤 마운트는 선형적인 값을 부여하여 해석을 수행하였다. Table 3은 해석에 적용된 마운트 특성을 나타낸 것이다.
- 프런트 롤 마운트 특성과 리어 롤 마운트 특성은 변화시키지 않았으며 엔진마운트 특성을 변화시킨 경우의 해석과 트랜스미션 마운트 특성을 변화시킨 경우의 해석을 수행하였다.
- 우선 엔진마운트의 특성을 변화시키면서 파워트 레인 마운팅 시스템의 각 마운트에 작용하는 전달 력을 해석하였다.
- 다음으로 트랜스미션 마운트의 특성을 변화시키면서 해석을 수행하였다. Fig.
- ADAMS를 이용하여 계산한 결과치를 field 함수를 구성하여 입력값으로 주었다. 유체봉입형 마운트의 비선형 특성을 나타내기 위해 CBUSH 요소를 사용하였으며 이 또한 field 함수를 구성하여 입력을 주었다. 그리하여 다음과 같은 결과를 얻었다.
데이터처리
- Nastran을 이용하였다. 엔진가진력은 선행연구에서 MSC.ADAMS를 이용하여 계산한 결과치를 field 함수를 구성하여 입력값으로 주었다. 유체봉입형 마운트의 비선형 특성을 나타내기 위해 CBUSH 요소를 사용하였으며 이 또한 field 함수를 구성하여 입력을 주었다.
이론/모형
- 3은 이러한 유체봉입형 마운트의 주파수 의존적인 특성을 나타낸 것으로 이는 파워트레인 마운팅 시스템의 동적해석시에 중요한 입력변수로 작용한다. 본 연구에서는 파워트레인 마운팅 시스템의 여러 가지 지지방식 가운데 4점지지 방식8)(TRA 4-point mount system)을 채택하였다. 4점지지 방식은 엔진마운트, 트랜스미션 마운트 (transmission mout), 프런트 롤 마운트(front roll mount), 리어 롤 마운트(rear roll mount)를 적용하며 이 마운트 중에서 주파수 의존적인 비선형 특성을 엔진마운트와 트랜스미션 마운트에 적용하여 해석을 수행하였다.
- 파워트레인 마운팅 시스템의 동적해석을 수행하기 위해 MSC.Nastran을 이용하였다. 엔진가진력은 선행연구에서 MSC.
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