초록 ▼

본 연구에서는 정적 대변형 하에서 동적 미소 변형을 하는 점탄성 제진 요소에 대하여, 해석적 방법과 실험적 방법을 조직적으로 연계하여 실제 하중에서의 재료의 점탄성 거동을 체계적으로 규명하고, 이를 설계 단계에서부터 제품의 성능 향상에 응용하기 위한 기술을 개발하고자 한다.
1. 정하중의 영향을 고려한 점탄성 재료 시편의 기계적 물성치를 규명할 수 있는 효율적인 실험 방법 개발
2. 실험결과를 적용할 수 있는 점탄성 재료의 구성방정식 확립
3. 점탄성 재료의 정적, 동적 비선형 해석을 위한 전용 유한요소 코드 개발<

본 연구에서는 정적 대변형 하에서 동적 미소 변형을 하는 점탄성 제진 요소에 대하여, 해석적 방법과 실험적 방법을 조직적으로 연계하여 실제 하중에서의 재료의 점탄성 거동을 체계적으로 규명하고, 이를 설계 단계에서부터 제품의 성능 향상에 응용하기 위한 기술을 개발하고자 한다.
1. 정하중의 영향을 고려한 점탄성 재료 시편의 기계적 물성치를 규명할 수 있는 효율적인 실험 방법 개발
2. 실험결과를 적용할 수 있는 점탄성 재료의 구성방정식 확립
3. 점탄성 재료의 정적, 동적 비선형 해석을 위한 전용 유한요소 코드 개발
4. 실제 부품의 성능을 시험하기 위한 실험방법 개발
5. 해석결과와 실험결과를 이용한 실제 부품의 성능 평가 및 설계 개선
1. 정적 대변형 하에서 미소 동적 거동을 하는 점탄성 재료의 3차원 구성방정식을 제안하였다.
2. 제안된 3차원 점탄성 구성방정식을 이용하여 유한요소 수식화 및 해석 코드 개발을 수행하였다.
3. 구성방정식을 검증하기 위하여 다양한 형상의 시편에 대한 시험을 수행하였다.
4. 실제 제진 요소인 압축기 마운트에 대한 해석 및 실험을 수행하였다.
5. 제안된 구성방정식을 상용 유한요소 코드에 근사적으로 적용하기 위한 방법을 개발하였다.
6. 제안된 구성방정식을 이용하여 제진 요소의 성능을 최적화 할 수 있는 위상 최적화 기법을 적용하여 최적 설계를 수행하였다.
7. 동적 변형의 크기에 따른 재료 특성의 변화를 고려한 구성방정식을 제안하고 시편 시험을 통해 검증하였다.
8. 실험 간소화 방법에 관하여 알아보았다.

Abstract ▼

The dynamic behavior of viscoelastic vibration isolators, under small-amplitude
vibration superimposed on large static deflection, are often required to be known
in order to evaluate its performance. To this end, in this research, the analytic
and experimental methodologies for the dynamic

The dynamic behavior of viscoelastic vibration isolators, under small-amplitude
vibration superimposed on large static deflection, are often required to be known
in order to evaluate its performance. To this end, in this research, the analytic
and experimental methodologies for the dynamic properties of the viscoelastic
material will be investigated systematically and reviewed for practical applications.
1. Development of experimental methodologies for dynamic properties of
viscoelastic material specimen under large static loading condition.
2. Derivation of constitutive equation of viscoelastic materials under large static
loading condition from experimental results
3. Development of the finite element code for the analysis of static and dynamic
nonlinearity of viscoelastic material
4. Development of the experimental technique for the performance evaluation of
practical components
5. Performance evaluation and design improvement of isolator using analytical and
experimental results
1. For the viscoelastic material under small-amplitude vibration superimposed on
large static deformation, 3 dimensional constitutive model considering the effects
of static deformation is proposed.
2. FE formulation and coding are carried out using proposed 3-D viscoelastic
constitutive equation and FEA systems including the interface with
pre/post-processor are developed.
3. The complex-shaped specimens are manufactured and tested in order to verify
the constitutive model. The proposed constitutive model is verified by comparison
between tested results and analysis results.
4. Compressor mount are chosen for real application. And test results and analysis
results are compared.
5. Some large errors are observed in the analysis results using commercial FE
code. The analysis technique to approximately apply the proposed model to
commercial FE code are proposed.
6. A topology optimization approach considering the static and dynamic behavior
of rubber is proposed for the shape design of rubber in the vibration isolators.
7. In order to observe the dynamic property change due to the vibrating
amplitude of dynamic deformation, the basic tests are carried out. And constitutive
model considering the effects of dynamic amplitude is proposed.
8. Simplified experimental methods are proposed.

목차 Contents

• Ⅰ. 연구계획 요약문...3
• 1. 국문요약문...3
• Ⅱ. 연구결과 요약문...4
• 1. 국문요약문...4
• 2. 영문요약문...5
• Ⅲ. 연구내용 및 결과...6
• 1. 서론 ...6
• 2. 연구 방법 및 이론...10
• 2-1. 연구개요 ...10
• 2-2. 정적 대변형 하에서 미소 동적 거동에 대한 점탄성 구성방정식 ...10
• 2-3. 유한 요소법을 이용한 구성방정식의 구현 ...22
• 2-4. 구성방정식 검증을 위한 실험...32
• 2-5. 압축기 마운트에 대한 해석 및 실험...37
• 2-6. 상용유한요소코드(ABAQUS) 활용방법...44
• 2-7. 제안된 구성방정식을 이용한 방진 요소의 위상 최적 설계...50
• 2-8. 동하중의 크기에 따른 영향을 고려한 구성방정식...76
• 3. 결과 및 고찰...90
• 4. 결론 ...91
• 5. 인용문헌 ...92