[스트레인게이지,ANSYS]보조동력장치의 응력측정 및 기대수명 예측

목차

1. 배경조사
2. 주제
3. 실험과정 및 결과
4. 결론

본문내용

1. 환경문제로 인한 관심과 전기자전거에 대한 각종 제제들의 완화로 인해 전기자전거 수요가 급증하고 있다. 기존의 전기자전거 형태에서 지나지 않고, 엔진을 휴대할 수 있거나 자전거 이외의 기계장치에도 호환 가능한 제품들도 시중에 판매되고 있다.
2. 3D 프린터가 대량생산, 양산화 되면서 1인 가정 1개의 3D프린터가 현실이 되어가고 있다. 오픈소스 설계도를 이용하여 자기가 원하는 제품을 자유자재로 생산하는 것이 가능하다.
필요한 일개 기계장치 부속품부터 자전거, 더 나아가 자동차나 집까지도 3D프린터를 통하면 만들 수 있다는 것이 전문가들의 의견이다.
3. 완전히 새로운 제품을 만들어 내는 것도 효과적이지만 기존의 제품에도 적용가능 하다면 시장은 더 넓다고 할 수 있다. 예를 들어, 새로 출시되는 자동차에 네비게이션을 빌트인 하는것보다 네비게이션 자체를 판매한다면 기존 자동차 사용자들도 고객이 되어 시장은 넓어진다.

<중 략>

3D 프린터로 기계장치의 부속품을 만든 다는 것은 제조업의 패러다임을 바꿀 사건이고 앞으로 도래할 운명이다. 화성으로 떠나는 탐사선은 더 이상 모든 부품을 챙겨갈 필요 없이 설계도와 3D프린터, 프린터의 재료만 있으면 충분하다.
3D 프린터로 만들기 어려운 모터만 있다면 나머지 부속품들은 3D프린터를 통해 개인의 필요에 맞게 제작한다는 산업은 큰 부가가치를 가질 것으로 보인다.
위 실험을 통해 3D프린터로 제작한 기계부속품의 수명을 예측 할 수 있었고, 안정성을 판단할 수 있었다. 파단여부를 판단했을 때에는 안정적이라고 할 수 있지만, 수명자체는 길다고 할 수 없었으므로, 사용자의 주의가 요구되는 부분이다. 3D프린터의 한계점이 드러난 실험이라고 할 수 있으며, 재료의 혼합을 통한 기계적 성질의 개선 등을 통해 해결되어야 할 것이다. 스트레인 게이지를 통하여 얻은 스트레인 값으로 훅스법칙을 이용해 응력을 측정할 수 있었다. 또, 최대주응력설이나 Von-mises응력을 통해 파단여부를 판단할 수 있었고, 더 나아가 피로 설계와 수명예측까지 이어질 수 있다는 것을 보여준 실험이라고 할 수 있다.
실험에는 오차 발생하는 몇 가지 이유가 있다.

참고 자료

응력해석 / 박명균,2016 /
ANSYS workbench 14.0 왕초보 탈출하기 4th edition / 태성 에스엔이,2012 /
Brushless Permanent-Magnet and Reluctance Motor Drives / T.J.E.Miller,CLARENDON PRESS
전기자전거 판매 확대…배터리 시장 ‘블루오션’ 될까 / 경향 비즈 2016. 5.12 /
부상하는 전기자전거 시장 속 `조이더스` 신제품 전기자전거 2종 론칭 / 디지털타임스 2016. 4. 28 /
친환경 선진국 도시…전기자전거 씽씽 달린다 / 매일경제 2016. 4. 29 /