유한요소해석을 이용한 디젤엔진 크랭크암 디플렉션의 허용한도에 관한 연구

Abstract

선박에서 일반적으로 메인베어링의 정렬 상태를 확인할 수 있는 방법은 디플렉션이 유일하다. 따라서 디플렉션은 엔진의 상태를 판단할 수 있는 중요한 기준이 된다. 각 선급 별, 엔진 메이커 별로 크랭크 디플렉션에 대한 허용 한계를 규정하고 있다. 그러나 이러한 기준이 어떤 배경을 통해 규정되었는지에 대한 구체적인 자료는 쉽게 접할 수 없으며, 엔진의 운전 상태 및 재료의 특성 등 크랭크 샤프트 손상에 영향을 미치는 요소들이 고려되어 기준이 설정되었는지에 대해선 알 수가 없다.

따라서 본 논문에서는 유한요소 해석 프로그램인 ANSYS를 이용한 크랭크 샤프트의 구조 해석과 재료의 피로한도 특성을 함께 고려하여 디플렉션 허용 한도치에 대한 설정 배경과 한도에 대한 정확성에 대해 연구해 보고자 한다.

또한 디플렉션 허용 한도치에 대한 구조 해석 결과를 통해 일반적으로 선박에서 점검하는 디플렉션 결과값에 따른 점검 방향에 대한 가이드를 마련하고자 한다.