Analysis of Steady Heat Conduction for Rubber Pads of a Tank Track Subjected to Dynamic Loading

동적하중을 받는 궤도차량 고무패드의 정상 열전도 해석

The rubber pads era tank which undergo dynamic deformations with the sufficient amplitudes and frequencies lead to a considerable internal temperature rise due to the heat generation. The heat generation which is dependent on the viscoelastic characteristics or a rubber is due to the conversion of partial mechanical energy into thermal energy identical to the area oi hysteresis loop. Heat generation without adequate heat dissipation leads to heat build-up and the excessive temperature rite exerts a bad influence upon the performance and the life of rubber products. In this paper, temperature distributions of the rubber pads of a tank track subjected to dynamic loads are obtained under the assumption of the steady state. Heat generation rates used in this finite element analysis are acquired through experiments and the computed temperature fields are displayed in isothermal contour regions.

궤도차량의 고무패드는 상당한 크기의 진폭과 주파수를 가지고 반복되는 동적 변형을 받고 있으므로, 이로 인하여 열발생과 더불어 상당한 내부온도의 상승을 초래한다. 이러한 열발생은 고무 재료의 점탄성 특성에 기인한 것으로, 점성효과에 의하여 변형시의 기계적 에너지의 일부가 히스테리시스 루프의 면적에 해당되는 열에너지로 변환되기 때문이다. 발생한 열은 발산조건이 충분하지 못할 경우 내부온도의 상승을 초래하며, 온도가 과다할 경우에는 고무제품의 성능이나 수명에 중대한 장애요인으로 작용하게 된다. 본 연구에서는 전차 궤도고무에 작용하는 동적 하중에 근거하여 각 부품별 열발생률을 실험을 통하여 측정하고, 이를 입력자료로 하여 궤도패드에 발생하는 온도분포를 유한요소법으로 해석하였다.