Stair-Lift 안전성 검토

NFX STR 의료 선형 정적 해석, 모드 해석, 주파수 응답 해석, 피로 해석, 과도 응답 해석

해석배경

 

•  인체 적용 제품으로 높은 안전성이 요구되지만 응력 및 변위에 대한 예측이 어려움

해석목적

 

•  취약부에 하중 적용시 안전성 검토
•  주기적인 반복하중 및 이송시 발생하는 처짐 검토
•  모터의 가진 주파수와 공진 주파수 대역의 회피 설계 검토

해석모델 및 해석조건

 

•  요소 수 : 270,932 개
•  절점 수 : 155,882 개
•  1/2 대칭 해석모델 (사면체 요소망)
•  접촉조건 : 일체거동 (Solver에 의한 자동처리)
•  자동 솔리드 요소망 생성
•  중요도에 따라 부위별 다른 요소크기 적용

Stair-chair CAD 모델 Stair-chair FE 모델

Stair-chair CAD 모델 (위) - FE 모델 (아래)

선형정적해석 조화응답해석

해석조건 : 선형정적해석 (상) - 주파수응답해석 (하)

 

해석결과

 

선형정적해석 – 전체

 

변형 형상 – Max 4.7mm  응력 분포 – Max 65Mpa

변형 형상 – Max 4.7mm (상) - 응력 분포 – Max 65 MPa (하)

 

선형정적해석 – Armrest에 재하된 하중

 

9.-1 10.-1

 

연결부 변형과 응력 검토

 

11.-1

 

Spine부 변형과 응력검토

 

선형정적해석-Footrest에 재하된 하중

 

연결부 변형과 응력 검토

 

연결부 변형과 응력 검토

 

Tilt부 변형과 응력검토

 

Tilt부 변형과 응력검토

 

고유진동수해석

 

고유진동수해석 1차모드 고유진동수해석 2차모드 

고유진동수해석 모드별 형상 : 1차모드 (상) - 2차 모드 (하)

 

고유진동수해석결과표

 

주파수 응답 해석

 

70Hz에서의 변형 형상 – 최대변위 15mm

70Hz에서의 변형 형상 – 최대변위 15mm

 

그림58
15.-1

 

피로해석

 

하중이 부과된 상태의 응력 16.

하중이 부과된 상태의 응력(상) - 피로 수명(하)

 

피로하중 – Zero Based

 

피로하중 – Zero Based

 

물성치 : S-N Curve Date

 

물성치 : S-N Curve Date

 

과도응답해석

 

과도응답해석 변위 형상

과도응답해석 변위 형상

 

변위 응력

과도응답해석 변위 그래프 (위) - 응력 그래프 (아래)

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