유한요소해석을 이용한 충격흡수용 마찰 스프링 성능변화 연구

• 영문명: A Study on the Performance of the Shock Absorption Friction Spring using Finite Element Analysis
• 발행기관: 적정기술학회
• 저자명: 유성재 김산 추원식
• 간행물 정보: 『적정기술학회지』Vol.8 No.3, 127~132쪽, 전체 6쪽
• 주제분류: 공학 > 기타공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2022.12.31

국문 초록

마찰 스프링은 스프링 내부링과 외부링이 접촉되기 전후의 특성이 달라져 방산, 제철 제강분야 및 우주산업분야 등 다양한 산업에 응용되고 있다. 최근 충격흡수용으로 사용되는 시스템의 경량화와 소형화의 추세에 따라 유압식 완충장치를 대체할 수 있는 마찰 스프링의 사용 빈도가 늘어나고 있다. 본 연구에서는 수직형 완충장치와 같이 충격력을 완화하기 위해 많이 사용되는 마찰 스프링의 성능을 전산해석을 통해 분석하였다. 마찰 스프링을 구성하는 재료의 탄성계수와 링 사이의 마찰계수에 따른 마찰 스프링의 주요 성능인자의 변화를 조사하였다. 이론적 분석을 통해 마찰계수, 탄성계수, 테이퍼각도, 스프링 치수의 함수로 마찰 스프링의 인장강성 및 복귀강성을 나타내는 선행연구 및 시뮬레이션 결과가 유사한 경향을 보임을 확인하였다.

영문 초록

The characteristics of friction springs are different before and after the spring is contacted with the inner and outer rings; their applications vary from defense to aerospace industries. Recently, the frequency of using friction springs to replace hydraulic shock absorbers used in high-load areas has been increasing according to the weight reduction and miniaturization of the system. In this research, the performance of friction springs often used to alleviate impact force, such as vertical shock absorbers, was analyzed through computational analysis. Changes in the major performance factors of the friction spring were investigated according to the elastic modulus of the material constituting the friction spring and the friction coefficient between the rings. Through theoretical analysis, it was confirmed that the results of previous studies and simulations showing the tensile and return stiffness of friction springs as a function of friction coefficient, elastic modulus, taper angle, and spring dimensions showed similar trends.

목차

서론

마찰 스프링

전산구조해석

해석 결과

결론

사사

References

키워드

Shock absorption Friction spring Energy dissipation Compressive stiffness Finite element analysis