비 공기압 타이어의 격자구조 spoke 설계

국문 초록 (Abstract)

공기압 타이어는 차량의 주행 중 펑크에 대한 위험과 항시 타이어 내부의 적절한 공기압 유지가 필요하며 복잡한 제조과정 등의 단점을 가지고 있다. 이러한 단점을 보안하면서 공기압 타이어보다 더 향상된 성능을 가지는 비 공기압 타이어의 개발이 시도되고 있다. 최근 다각형 spoke와 탄성체 층이 삽입된 비 공기압 타이어의 개발이 발표되었다.
본 논문의 연구대상인 비 공기압 타이어의 spoke는 차량의 운행시 타이어의 회전에 따라 반복되는 인장과 압축 하중을 받게 되므로 일정수준의 강성과 회복능력이 요구된다. 그러나 일반적으로 강성과 회복능력은 반대되는 조건이다. 만약 재료의 강성이 높으면 낮은 탄성변형 한계를 보이고 재료의 강성이 낮으면 높은 탄성한계를 보인다. 그러므로 본 연구는 타이어에 적합한 강성과 탄성한계를 가지는 격자구조와 polyurethane 소재를 통하여 6가지 타입의 비 공기압 타이어의 spoke를 설계한 뒤 유한요소 해석을 통하여 접지압과 spoke의 local stress를 비교 분석하여 비 공기압 타이어에 적합한 spoke를 선정하였다

목차 (Table of Contents)

• 제 1 장 서 론 1
• 1.1 연구 배경 및 목표 1
• 1.2 연구 내용 및 방법 3
• 제 2 장 공기압 타이어의 해석 5
• 2.1 공기압 타이어의 구조 및 재료 5
• 2.2 Vertical Force Analysis 7
• 2.3 Lateral Force Analysis 10
• 2.4 Rotation Torque Analysis 13
• 제 3 장 비 공기압 타이어의 해석 모델 17
• 3.1 비 공기압 타이어의 구조 및 재료 17
• 3.2 Spoke 설계 20
• 3.3 비 공기압 타이어의 해석 모델 24
• 3.4 경계조건 및 하중조건 25
• 제 4 장 비 공기압 타이어의 해석 결과 30
• 4.1 Vertical force Analysis 30
• 4.2 Lateral Force Analysis 60
• 4.3 Rotation Torque Analysis 75
• 제 5 장 해석 결과 비교 분석 91
• 5.1 Vertical Force 해석 결과 비교 분석 91
• 5.2 Lateral Force 해서 결과 비교 분석 95
• 5.3 Rotation Torque 해석 결과 비교 분석 98
• 제 6 장 결 론 101
• SUMMARY 119
• 참고문헌 121