Optimal Design of New MR Mount for Diesel Engine of Ship

선박디젤엔진을 위한 새로운 MR 마운트의 최적설계

This paper presents an optimal design of magnetorheological (MR) fluid based mount (MR mount in short) which can be applicable to vibration control of diesel engine of ship. In this work, a mixed - mode including squeeze mode, flow mode and shear mode is proposed and designed. In order to determine actuating damping force of MR mount required for efficient vibration control, excitation force from diesel engine is analyzed. In this analysis, a model of V-type engine is considered and the relationship between velocity and pressure of gas in torque of the piston is derived. Subsequently, by integrating the field-dependent rheological properties of commercially available MR fluid with the excitation force an appropriate size of MR mount is designed. In addition, in order to achieve maximum actuating force with geometric constraints design optimization is undertaken using ANSYS software. Through the magnetic density analysis, optimal design parameters such as bottom gap and radius of coil are determined.

이 논문은 선박디젤엔진의 진동제어에 적용할 수 있는 MR 유체기반 마운트(MR 마운트)의 최적설계를 제시한다. 이 연구에서는 압착모드, 유동모드, 전단모드를 포함하는 혼합모드가 제안되었고 설계되었다. 효과적인 진동제어를 위하여 요구되는 MR 마운트의 작동 댐핑력을 결정하기 위하여 디젤엔진의 기진력이 분석되었다. 이 분석에서 V-type 엔진이 고려되었으며 피스톤의 토크에서의 속도와 가스압력간의 관계를 유도하였다. 결과적으로 상업적으로 이용 가능한 MR 유체의 장의존적 유동특성과 기진력을 통합함으로써 적절한 MR 마운트의 크기가 설계되었다. 게다가 기하학적 제한조건이 고려된 최대 구동력을 얻기 위해 ANSYS 를 이용하여 최적설계가 수행되었다. 자기밀도분석을 통해 바닥간격과 코일의 반지름과 같은 최적설계변수가 결정되었다.