고무마운트 성능평가를 위한 비선형 재료모델 선택 연구

Abstract

초탄성 재료(Hyperelastic material)에 속하는 고무재료는 낮은 하중에서도 대변형의 특성을 갖으며 높은 에너지 흡수율과 낮은 소음특성으로 기계, 토목 및 해양 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 고무재료는 일반적인 강재와는 달리 응력과 변형률이 비선형 관계를 가지므로 훅의 법칙(Hooke’s Law)이 적용되지 않는다. 따라서 고무재료의 거동특성 및 성능 예측을 위한 해석에는 변형률 에너지 밀도 함수(Strain Energy Density Function)로 표현되는 비선형 재료모델이 활용되며 변형률 에너지 밀도 함수의 표현방법에 따라 다양한 모델이 존재한다. 고무재료의 정확한 해석을 위해서는 정도 높은 재료물성시험을 통한 재료모델상수의 도출과 연신률등의 재료특성에 맞는 비선형 재료모델의 선택이 매우 중요하다. 본 연구에서는 고무마운트의 해석적인 성능평가를위하여 재료물성시험을 수행하고 변형률 에너지와 응력을 RMSE(Roots Mean Square Error)기반으로 분석하여 적절한 비선형 재료모델을 선택하여 비선형구조해석을 수행하였다. 또한, 고무마운트의 구조시험결과와의 결과비교를 통하여 적용된 재료모델 선택방법에 대한 유효성을 검토하였다.