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열유동구조연성해석을 이용한 삼원촉매담체의 구조 해석
The Structural Analysis of Three-Way Catalyst Substrate using Coupled Thermal-Fluid-Structural Analysis
- 이성룡;
- 조석수
초록
본 논문은 국내 승용차에 장착된 삼원촉매담체의 열적 구조 안전성을 평가한 것이다. 삼원촉매담체에 대한 열 유동 경계조건을 D-optimal 실험계획법로 결정한 뒤 이 값을 ANSYS CFX V11에 적용하여 촉매 온도 분포를 구하였다. 이러한 온도 분포를 ANSYS V11로 전달한 뒤 구조적 구속조건을 부여하여 담체의 열응력을 계산하였다. 이러한 열응력을 이용하여 삼원촉매담체의 재료강도분포와 실동하중조건하에서의 응력분포를 이용하여 해당 부품의 안전계수를 구하여 삼원촉매담체의 구조 안전성을 평가하였다. 본 연구에서 고려하는 삼원촉매담체는 구조적 안전계수가 0.275로, 발생 열응력이 설계 강도를 초과하고 있다. 따라서 삼원촉매담체는 설계 내구 수명 120,000km를 만족시키지 못하므로 본 부품에 대한 재설계가 요구된다.
키워드
Three-Way Catalyst(TWC) Substrate; Thermal-Fluid-Structural Analysis; Design Life; Service Life; Safety Factor
- 제목
- 열유동구조연성해석을 이용한 삼원촉매담체의 구조 해석
- 제목 (타언어)
- The Structural Analysis of Three-Way Catalyst Substrate using Coupled Thermal-Fluid-Structural Analysis
- 저자
- 이성룡; 조석수
- 발행일
- 2015-05
- 유형
- Y
- 저널명
- 한국산학기술학회논문지
- 권
- 16
- 호
- 5
- 페이지
- 3035 ~ 3043