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저널정보
한국기계기술학회 한국기계기술학회지 한국기계기술학회지 제22권 제1호
발행연도
2020.1
수록면
131 - 136 (6page)

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Engine components subjected to cyclic thermal and mechanical loads may experience low-cycle or high-cycle fatigue failures. In particular, both of these failures can easily occur in aluminum cylinder heads, which are exposed to high temperatures and combustion pressures. Predicting the fatigue characteristics of the cylinder head are very important in the design stage of engine development. In this study, a finite element analysis was performed to predict the low-cycle thermal fatigue around exhaust ports of the cylinder head. Temperature distributions are obtained through the heat transfer analysis considering thermal cyclic test. The analysis result involves large plastic deformations, indicating compressive stresses at high temperatures and subsequently turn into tensile stresses at cold conditions. And the results showed that the critical regions such as exhaust port with large plastic strains coincided well with crack locations from thermal cyclic test. Next, design changes were made to the critical areas of the exhaust ports, and the results showed that the durability was improved by about 60% over the initial model and there were no problems in the thermal fatigue test.

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참고문헌 (8)

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T. Tsuyoshi / 2010 / Low Cycle Thermal Fatigue of Aluminum Alloy Cylinder Head in Consideration of Changing Metrology Microstructure / Procedia Engineering 2:767~776 google schola 진보라 / 2016 / 승용디젤엔진 실린더 헤드용 Al-Si-Mg-(Cu) 합금의 저주기 피로 특성에 미치는 첨가원소 효과 / 대한금속·재료학회지 54(9):626~636 Crossref 김범근 / 2003 / 엔진 실린더 헤드/블록의 유한 요소 해석 / 한국자동차공학회 논문집 11(3):28~38 dbpia D. J. Chun / 2003 / Structural analysis of engine / Journal of the Korean Society of Mechanical Technology 5(2):169~174 google schola 양철호 / 2011 / 엔진 실린더헤드 강건 설계 방안 / 한국자동차공학회 논문집 19(6):133~139 google schola

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