표제지
감사의 글
목차
국문요약 11
제 1 장 서론 12
1.1 개요 12
1.2 연구배경 13
1.3 연구동향 15
제 2 장 본 론 17
2.1 고무의 비선형 모델 17
2.2 시일(Seal)의 재료 21
2.3 시험조건 22
2.3.1 시험조건 22
2.3.2 시험의 종류 23
2.4 시험결과 26
2.4.1 시험결과 26
2.4.2 온도변화에 따른 응력과 변형 31
2.5 비선형 재료상수 추출 34
2.5.1 시험 데이터의 처리 34
2.5.2 재료상수 추출 37
제 3 장 유한요소해석 39
3.1 유한요소모델 39
3.2 경계조건과 하중조건 40
3.3 해석결과 42
3.3.1 변형 및 응력의 거동 42
3.3.2 접촉력의 거동 52
제 4 장 해석의 검증 55
4.1 시일 변형 확인 장치 55
4.2 시험방법 57
4.3 변형량의 시험결과와 해석결과의 비교 58
제 5 장 결론 59
참고문헌 60
ABSTRACT 62
그림 1.1 시일의 형상 13
그림 1.2 시일의 단면 13
그림 1.3 유압액추에이터의 구조 13
그림 2.1 고무블럭 17
그림 2.2 Mooney -Rivlin 구성 방정식을 이용한 근사곡선 20
그림 2.3 일축인장 시편 (ASTM 412 D type) 23
그림 2.4 이축인장 시편 23
그림 2.5 일축인장 시험 24
그림 2.6 이축인장 시험 24
그림 2.7 단순압축 및 이축인장 시험시의 변형모드 25
그림 2.8 반복하중에 의한 응력완화 현상(상온) 26
그림 2.9 변형률 차이에 따른 응력변화(상온) 27
그림 2.10 변형률 25%,50%,75%에서 5회차 응력-변위곡선(상온) 28
그림 2.11 고무경도(shore A)에 따른 응력특성(상온) 29
그림 2.12 NBR Hs70 Biaxial Tension Test결과(상온) 29
그림 2.13 NBR Hs80 Biaxial Tension Test결과(상온) 30
그림 2.14 NBR Hs90 Biaxial Tension Test결과(상온) 30
그림 2.15 Uniaxial Tension Test결과 (-10℃) 32
그림 2.16 Uniaxial Tension Test결과 (20℃) 32
그림 2.17 Uniaxial Tension Test결과 (80℃) 33
그림 2.18 Uniaxial Tension Test결과 (100℃) 33
그림 2.19 25%변형 인장시험 결과(상온) 34
그림 2.20 응력-변위 곡선의 이동 35
그림 2.21 시험 응력-변형 곡선과 Ogden근사곡선의 비교 38
그림 2.22 시험 응력-변형 곡선과 Mooney근사곡선의 비교 38
그림 3.1 해석 모델의 형상과 크기 39
그림 3.2 경계조건과 하중조건 41
그림 3.3 Shaft 삽입 전 응력상태 42
그림 3.4 시일 간섭량 의한 초기 응력분포 43
그림 3.5 유압력에 의한 돌출현상(displacement) 44
그림 3.6 틈새의 크기에 따른 돌출길이의 변화 45
그림 3.7 틈새의 크기에 따른 돌출부분의 응력 45
그림 3.8 틈새의 크기에 따른 돌출부분의 Strain Energy Density 46
그림 3.9 틈새 0.1mm의 돌출상태(displacement) 47
그림 3.10 틈새 0.4mm의 돌출상태(displacement) 47
그림 3.11 틈새 0.8mm의 돌출상태(displacement) 48
그림 3.12 시일의 U-cup안쪽과 돌출부분의 응력비교 49
그림 3.13 돌출 부분의 응력집중 50
그림 3.14 틈새 0.1mm 응력상태 50
그림 3.15 틈새 0.4mm 응력상태 51
그림 3.16 틈새 0.8mm 응력상태 51
그림 3.17 초기 간섭량으로 인한 접촉력 52
그림 3.18 유압력에 따른 접촉력의 증가 53
그림 3.19 주요 접촉력의 발생 54
그림 3.20 최대 접촉력의 발생 54
그림 4.1 시일 변형 시험장치의 구성도 56
그림 4.2 시일 변형 시험장치 56
그림 4.3 변형 시험량과 해석결과의 비교(상온,gap0.4mm) 57
그림 4.4 돌출 변형량의 측정위치 58
표 2.1 시험조건 22
표 2.2 Ogden3항과 Mooney 재료상수 37
표 3.1 해석조건 41