고무 재질로 이루어진 차량 구조물의 연결요소에 대한 등가 강성계수는 차량 시스템 동역학 특성에 매우 민감하게 영향을 주므로 이에 대한 신뢰성있는 해석이 요구된다. 본 논문에서는, 고무의 역학 모델을 정하중 하에서는 유한 변형 및 Hook 모델로 그리고 동하중 하에서는 Voigt 모델로 가정하여, 연결요소의 등가 정-동강성계수를 유한요소법으로 해석하고자 한다. 실제 차량에 사용되고 있는 동일 모양의 방진고무들을 실험 평가한 결과 강성계수값들의 분산 정도가 심함을 알 수 있었다. 유한요소 해석에 필요한 고무 재질의 물성치의 신뢰성을 높이기 위하여 제품의 특정 방향 정특성 실험 데이타로부터 역으로 재질의 물성치를 규명하였다. 그 물성치로부터 원하는 방향에서의 강성계수를 산출하여 실험치와 비교하여 효용성을 보였다.

Since the mechanical properties of the rubber connectors used in the vehicle structures are sensitive on the dynamic characteristics of the system, they must be exactly evaluated. In this paper, both finite deformation theory and Hookean model are considered to calculate the stiffness coefficients of rubber connectors. An expert system is developed by using finite element method. When the equivalent stiffness coefficients on the same kinds of isolators used in actual vehicles were emperically examined, the results were largely dispersed due to the lack of the quality control on the material properties. To compensate the errors caused by the mathematical modeling and the mechanical properties, a practical method which identifies the shear and bulk moduli of rubber with the experimented overall force-deformation curves is suggested and applied to the engine isolators of vehicle.

• 박노길(부산대학교 공과대학 생산기계공학과) | Park No-Gill
• 박성태(울산대학교 공과대학 자동차공학과) | Park Sung-Tae