Abstract
The catalytic converter in the front part of an automobile's exhaust system converts toxic exhaust gas into nontoxic gas. The substrate in the central part of the converter has a circular or oval-shaped cross section and fine lattice-shaped walls. In the canning process, the substrate is wrapped in mats and inserted into a can. During this process, mat pressure is induced, which may cause brittle fracturing in the substrate. In this paper, a finite element program for determining the mat pressure distribution was developed to avoid these fractures. The program was created in Microsoft EXCEL, so the input and output procedures are relatively simple. It was assumed that the substrate is rigid, the mat is material nonlinear, and the can is linear elastic. The can is modeled as a beam element to resist both bending and uniform tension/compression. The number of elements is fixed to 35, and the number of iterations, to 20. The solutions are compared to ABAQUS solutions and found to be in good agreement.
자동차 배기계의 앞쪽에 배치된 촉매변환기는 배기가스 중 유해한 성분을 무해한 것으로 변환하는 제품이다. 이것의 중심부인 담체는 단면의 윤곽이 원형이나 타원형이고 내부는 미세한 격자형 벽으로 채워진다. 담체를 매트로 두르고 캔에 넣는 캐닝공정 중 과대한 압력을 받아서 담체가 취성파괴될 것이 염려된다. 담체의 파괴를 방지하고자 매트의 압력의 분포를 예측하는 유한요소 프로그램을 개발하였다. 이것은 Microsoft EXCEL로 작성되어 입출력이 모두 간편하다. 담체는 강체, 캔은 선형탄성체로 단순하게 취급하고 매트의 재료비선형성을 고려하였다. 캔은 굽힘과 균일인장이나 압축에 저항하는 것으로 모델링하였다. 편의상 요소의 갯수는 35개, 반복 횟수는 20회로 제한하였다. ABAQUS의 해석결과와 잘 일치하여 본 프로그램의 타당성을 입증하였다.
