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유한요소 해석을 이용한 선박용 엔진 프레임 박스 용접부의 피로수명 예측 KCI 등재

Fatigue Life Estimation for Welded Parts of Marine Vessel Engine Frame Box by Utilizing Finite Element Analysis

  • 언어KOR
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/324459
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한국전산구조공학회 논문집 (Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea)
한국전산구조공학회 (Computational Structural Engineering Institute of Korea)
초록

본 논문은 선박용 엔진인 S60MC-C의 프레임 박스 용접부에 대한 피로수명 예측을 위한 수치적 기법을 제시한다. 피로 수명 평가를 위해 싸이클 동안의 동적인 응력변화를 계산해내야 하며, 이에 따라 선행된 연구에서 얻은 엔진의 한 싸이클 동안의 하중 조건으로 상용 유한요소해석 프로그램을 이용한 구조해석을 실시하였다. 구조해석은 8단계에 대해 이루어 졌으며, 그 결과를 바탕으로 프레임 박스 용접부의 피로수명 평가를 위해서 HSS(Hot spot stress), Reservoir counting method, Palmgren-miner's rule을 적용하였다. 결과적으로 구조해석을 통한 대상 엔진의 취약부와 과잉 설계부를 확인하였고, 피로수명의 평가를 통해 설계의 적절성 여부를 평가하였다.

This paper presents the numerical estimation of the fatigue life for the frame box's welded parts of the marine vessel engine S60MC-C. The time-variations of the effective stresses at the critical points during a piston cycle are computed through the finite element analysis, by applying the dynamic loadings that were analytically derived in the previous paper. The fatigue lives of the welded parts are estimated by making use of the hot-spot stress extrapolation and the Palmgren-miner cumulative damage rule.

저자
  • 이인수(두산엔진) | Lee, In-Soo
  • 조진래(부산대학교 기계공학부 정교수) | Cho, Jin-Rae
  • 최종호(부산대학교 기계설계공학과 석사과정) | Choi, Jong-Ho
  • 이재훈(부산대학교 기계설계공학과 석사과정) | Lee, Jae-Hoon