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학술연구

스러스터 디스크 브레이크의 구조 해석 및 안전성 평가
Structural Analysis and Safety Evaluation of Thruster Disc Brake

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  • 발행기관
    한국기계항공기술학회(구 한국기계기술학회) 바로가기
  • 간행물
    한국기계항공기술학회지(구 한국기계기술학회지) KCI 등재 바로가기
  • 통권
    제28권 제2호 (2026.04)바로가기
  • 페이지
    pp.309-315
  • 저자
    정도영, 이정욱, 한승훈
  • 언어
    한국어(KOR)
  • URL
    https://www.earticle.net/Article/A484408

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원문정보

초록

영어
Finite Element Analysis (FEA) was conducted to verify the structural safety of thruster disc brakes applied to quay cranes. Since these disc brakes are continuously exposed to heavy loads and repetitive braking conditions, ensuring sufficient structural reliability is of paramount importance. SS410 was applied as the frame material and STS405 as the pin material, and structural analysis incorporating the respective material properties was performed using ANSYS Workbench. Based on a minimum operating range of 0.5 mm, the analysis yielded a maximum deformation of 0.52 mm, an equivalent stress of 231.79 MPa, and a shear stress of 79.09 MPa in the frame; the resulting safety factor of 1.77 confirmed that stress remained below the yield strength of SS410 (410 MPa), verifying structural safety under normal operating conditions. Under the maximum operating range of 3.0 mm, a maximum deformation of 3.13 mm, an equivalent stress of 340.26 MPa, a shear stress of 155.54 MPa, and a safety factor of 1.2 were obtained, all remaining below the yield strength limit of the frame material. Although stress concentrations were localized primarily in the frame region, both components remained within their respective yield limits. The results confirm the brake's structural integrity under normal operating conditions, though the 3.0 mm case warrants design refinement to meet the recommended safety factor of 1.5. Subsequent studies will address fatigue life, thermo-structural coupling, and dynamic loading to further validate and improve the design.

목차

Abstract
1. 서론
2. 모델링 및 경계조건
2.1 실험대상
3. 이론적 배경
3.1 제동력
3.2 스프링 힘
3.3 작동 원리
4. 시뮬레이션
4.1 물성치 설정
4.2 수치해석 조건 설정
4.3 시뮬레이션 결과
5. 결론 및 고찰
References

키워드

안벽 크레인 디스크 브레이크 유한요소 해석 구조 안정성 안전 계수 Quay crane Disc brake Finite Element Analysis Structural safety Safety factor

저자

  • 정도영 [ Do-Yeong Jeong | Member, Graduate School, Dept. Mechanical Systems Eng. Gyeongsang National University ]
  • 이정욱 [ Jeong-Uk Lee | Member, Graduate School, Dept. Mechanical Systems Eng. Gyeongsang National University ]
  • 한승훈 [ Seung-Hun Han | Member, Professor, Dept. Mechanical Systems Eng., Gyeongsang National University ] Corresponding Author

참고문헌

자료제공 : 네이버학술정보

간행물 정보

발행기관

  • 발행기관명
    한국기계항공기술학회(구 한국기계기술학회) [Korean Society of Mechanical Technology]
  • 설립연도
    1999
  • 분야
    공학>기계공학
  • 소개
    기계 관련 산업 분야에 관한 학술과 현장 적용 기술을 연구하고 교류하며, 이에 관련된 학문과 기술 발전 및 보급에 기여함으로써 과학과 기술의 진흥에 이바지함을 그 목적으로 한다.

간행물

  • 간행물명
    한국기계항공기술학회지(구 한국기계기술학회지) [Journal of the Korean Society of Mechanical and Aviation Technology ]
  • 간기
    격월간
  • pISSN
    1229-604X
  • eISSN
    2508-3805
  • 수록기간
    1999~2026
  • 등재여부
    KCI 등재
  • 십진분류
    KDC 550 DDC 620

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