피스톤 헤드의 형상에 따른 열응력 해석에 관한 융합 연구
A Convergent Investigation on Thermal Stress Analysis due to Piston Head Shape
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초록
본 연구에서는 피스톤 헤드의 형상별 열응력해석을 진행하여 내구성이 있는 피스톤의 형상을 고찰하기 위한 연구를 진행하였다. 그 결과로서는 온도가 가해지는 부분에서부터 거리가 멀수록 낮은 온도를 볼 수 있다. 피스톤 헤드의 형상에 따라 열을 받는 면적이 다르기 때문에 피스톤 기둥 부분과 스커트부에 영향을 끼치게 된 점을 볼 수 있었다. 본 연구에서는 세 모델이 동일하게 피스톤 헤드의 중심부에서 가장 적은 응력이 나오는 것을 알 수 있었다. Model A는 다른 두 모델에 비해 항복이 발생하는 응력이 가장 작은 것을 알 수 있었다. Model B는 접시형 피스톤헤드로서 피스톤 헤드부가 오목한 형상으로 되어 있어 피스톤 헤드 중심부에서는 주변 부분에 영향을 가장 덜 끼치는 모델임을 알 수 있었다. Model C는 항복이 발생하게 되는 응력이 가장 크게 보였다. 또한 본 연구결과는 내구성이 있는 피스톤의 형상 설계에 유용하게 적용할 수 있다고 사료된다. 피스톤 헤드의 형상에 따른 열응력 해석을 적용함으로서, 본 연구가 미적인 융합에 부합된다고 사료된다.
Abstract
In this study, thermal stress analysis by shape of piston head was conducted to investigate the shape of a durable piston. As the result, the farther the temperature is from the part where the temperature is applied, the lower the temperature can be seen. Depending on the shape of the piston head, the heated area became different. So, it could be seen that it affected the piston column part and the skirt part. This study showed that three models produced the least stress from the center of the piston head in the same way. Model A showed the smallest stress resulting in the yield compared to the other two models. Model B is a plate type piston head with a concave shape of the piston head, indicating that it is the model that has the least effect on the surrounding area at the center of the piston head. Model C showed the greatest stress resulting from the yield. The results of this study are also thought to be useful for designing the shape of durable pistons. By utilizing the thermal stress analysis due to piston head shape, this study is thought to conform with the aesthetic design.
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