다물체 동역학 해석모델을 이용한 세탁기 시스템의 거동 영향 평가

Abstract

본 연구에서는 세탁기 시스템의 시뮬레이션 모델을 통해 세탁기 시스템의 거동을 평가하였다. 일반적인 세탁기 시스템은 질량 불균형을 갖는 바스켓과 모터가 회전하면서 전체적인 시스템의 진동을 유발하기 때문에 이를 억제하기란 쉽지 않다. 진동저감을 통한 저진동 저소음 세탁기를 구현하기 위해서는 세탁기 시스템의 구조 파악과 거동에 영향을 미치는 인자들에 대한 이해가 필요하다. 본 연구는 상용 다물체 동역학 프로그램인 DAFUL을 이용하여 세탁기 시스템을 모델링 하였고 수립한 해석모델을 바탕으로 거동에 영향을 미치는 인자들에 대한 영향도 분석을 수행하였다. 해석모델에 적용할 물성치를 얻기 위해 실측 및 CAD 프로그램, 그리고 실험을 수행했고 현가장치가 터브 및 외부 프레임과 접촉되는 부분의 마찰감쇠 효과를 구현하기 위해 비틀림 감쇠계수를 갖는 1자유도 감쇠진자 모델을 제안하였다. 구속조건과 획득한 물성치를 적용하여 시뮬레이션 모델을 완성하였고 실제 세탁기 시스템과 모드 및 거동을 비교하여 해석모델의 신뢰성을 검증하였다. 세탁기 시스템의 거동에 영향을 주는 인자로 현가장치 스프링-댐퍼의 강성, 감쇠계수, 그리고 현가장치 접촉부분의 비틀림 감쇠계수를 영향인자로 선정하였고 해석모델을 이용하여 영향인자의 변화에 따른 거동의 영향도 분석을 수행하였다. 이를 통해 영향인자가 세탁기 시스템의 거동에 미치는 영향을 파악할 수 있었으며 진동 저감을 위한 설계 고려사항을 제시할 수 있었다.