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제안 방법
- 선박용 디젤 기관 저널 베어링에 대해 최소 유막 두께, 최대 유막압력 및 면압하중 등과 같은 성능계수를 이론적으로 고찰해 보았다. 이를 위해 모빌리티법을이용하였으며 결과를 요약하면 다음과 같다.
- 본 연구에서는 모빌리 티법을 이용한 Goenka의 곡선 근 사 식을 이용하여 수치해석에 의한 프로그램에 적용하였다. 실험적 연구는 저 널 베어링 에 작용하는 하중을 측정하고 저널과 베어링의 미소한 상대운동을 측정하는 것으로 하중과 저널 및 베어링 이 동시에 변동하고 있으므로많은 노력과 비용이 투입된다. 하지만 유막의 이론적 해석을 하면 저널중심의 궤적, 최소 유막 두께, 최대유막 압력을 쉽게 구할 수 있어 저 널 베어링의 초기설계 단계 시 유용하게 사용될 수 있으며 보편적으로 적용할 수 있다.
- 저널과 베어링의 편심을 구하기 위해 크랭크 각도에 따른 유막하중과 유막하중 각도계산을 선행한다. 저널 중심 궤 적은 모빌리 티 값을 앞서 언급한 Runge-Kutta 수치 해법으로 반복하면 크랭크 각도별 베어링과 저널의 편심 을 구할 수 있다.
- 저널베어링의 작동조건을 단순화 시켜 수학적 모델을 만들 필요가 있기 때문에 윤활유막 내의 온도변화를 무시한 등점도 해석을 수행하였다. 이 계산의 기본방정식인 레이놀즈 방정식은
이론/모형
- Runge-Kutta 수치해법을 이용하여 편심량 e를 구할 수 있다.
- Goenka가 유한요소법으로 모빌리티 곡선 근 사 식 (mobility curve fit)을 도출하여 컴퓨터 를 이용한 모빌리티 해석법의 정확성을 크게 향상 시켰다. 본 연구에서는 모빌리 티법을 이용한 Goenka의 곡선 근 사 식을 이용하여 수치해석에 의한 프로그램에 적용하였다. 실험적 연구는 저 널 베어링 에 작용하는 하중을 측정하고 저널과 베어링의 미소한 상대운동을 측정하는 것으로 하중과 저널 및 베어링 이 동시에 변동하고 있으므로많은 노력과 비용이 투입된다.
- 여기서 구한 모빌리티 성분 Mx, My는 상기의 저널 중심속도에 대한 벡터식에 대입하여 상미분 방정식의 해법인 Runge-Kutta 방법으로 편심 비 ε을 계산한다.
- 고찰해 보았다. 이를 위해 모빌리티법을이용하였으며 결과를 요약하면 다음과 같다.
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