전륜 제동시스템의 피로해석에 의한 내구성 연구
A Durability Study by Fatigue Analysis of Front Wheel BrakingSystem
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초록
차량의 제동장치에 사용되는 캘리퍼는 제동력을 발생시키기 위해 브레이크 디스크와 패드의 마찰에 적용되는 부품이다. 캘리퍼는 차량에서 발생되는 지속적인 주행진동과, 브레이크 디스크와 패드가 접촉함에 의한 제동력으로 인한 피로를 받게 되며, 또한 지면에서 발생하는 진동과, 제동력 발생시, 브레이크 디스크와 패드간의 마찰로 인해서도 진동이 발생한다. 게다가 최근 차량의 경량화를 위해 캘리퍼의 구조가 변경되고 있는 추세지만 경량화에 따른 내구성 약화로 인한 파손이 될 수 있다. 본 논문에서는 이러한 진동환경 및 피로조건에서의 Model 1과 Model 2 두 가지 해석모델을 적용하여 비교하였다. Model 1의 최대 변형 량과 최대응력이 Model 2보다 더 크게 나왔고 Model 2와 비교했을 시, 변형량 값과 최대응력 값은 각각 88% 및 43% 더 크게 나왔다. 캘리퍼 모델의 응력분포와 피로해석에 대한 본 연구 결과는 실제 캘리퍼 부품의 안전설계에 기여 할 수 있을 것으로 사료된다.
Abstract
The caliper used at the automotive brake system is the part applied into the friction between the brake disk and pad. Caliper is influenced with the continuous driving fatigue happened at car and the vibration by the braking force due to the contact between brake disk and pad. In addition, vibrations occur due to friction between the vibration and, in case braking, brake discs and pads that occur in the ground. Moreover, there is the trend in the structure of the caliper changes for the light weight of the vehicle, but the damage can be happened by the weakness of durability according to the light weight. In this paper, two kinds of analysis models of 1 and 2 with this fatigue condition are applied and compared. The maximum deformation and stress of model 1 become higher than model 2. And the values of maximum deformation and stress at model 1 are higher as much as 88% and 43% respectively by comparing with model 2. The result of this study on the stress distribution and fatigue analysis of caliper model is thought to be contributed on the safe design of the real caliper part.
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