Elastomers and Composites

The Rubber Society of Korea (한국고무학회)
권호 표지

Evaluation of the Dynamic Characteristics of Rubber Structure under Impact Force

충격하중을 받는 고무구조물의 동특성 평가

  • 김완두 (한국기계연구원 미래기술연구부) ;
  • 김동진 (특허청 기계금속건설심사본부) ;
  • 이영신 (충남대학교 기계설계공학과)
  • Published : 2006.03.30
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Abstract

Mechanical systems with rubber parts have been used widely in industry fields. The evaluation of the physical characteristics of rubber is important in rubber application. Rubber material is useful to machine component for excellent shock absorbing characteristics. The impact characteristics of rubber were examined by experimental and finite element method. The impact test was conducted with a free-drop type impact tester. The ABAQUS/Explicit was used for finite element analysis. In the finite element analysis, elastic modulus of rubber using impact force was used as dynamic modulus, which are measured and predicted with dynamic property test and WLF model. The analysis result was coincided with the experimental results.

고무는 금속 및 플라스틱 재료와 달리 작은 하중에서도 큰 변형이 발생되며, 높은 변형 구간에서 탄성특성을 보이는 특징이 있다. 특히 충격흡수 특성이 금속 및 플라스틱보다 우수하므로 제진 및 충격 완충구조물로 널리 활용되고 있다. 충격하중을 받는 고무 구조물의 특성을 평가하기 위하여 자유 낙하형 충격시험기를 이용하여 충격실험을 실시하였으며, ABAQUS/Explicit를 이용하여 유한요소 해석을 수행하였다. 고무의 동강성은 충격펄스의 최대변형량과 충격지속시간으로부터 얻어진 진폭과 주파수를 적용하여 동특성 시험을 수행하고 WLF모델을 적용하여 높은 주파수 대역의 동강성을 예측하였다. 실험을 실시한 $0.3{\sim}l.5J$의 충격에너지 영역에서는 고무의 경도가 증가되면 충격흡수율이 감소되며, 충격에너지가 커질수록 충격흡수율은 감소하는 경향을 나타내었다.

Keywords

References

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