중대구경 지반 기초공사를 위한 하부 개방형 케이싱 로테이터의 최적화 해석 및 평가

국문 초록 (Abstract)

최근 건설기계의 일종인 케이싱 로테이터를 작업 효율을 높이기 위해 구조 하부를 개방하는 타입으로 구조변경 하였다. 이 경우 설계변경으로 인하여 구조적 불안정성이 발생할 수 있으므로 시제품 단계에서 장비의 신뢰성을 확보하기 위해 최적화된 구조 설계가 고려되어야 한다. 본 연구에서는 극한의 가동 조건에서 준정적 해석을 통하여 케이싱 로테이터의 구조 안정성을 확인하였으며, 강성 최적화 해석을 통하여 최적 설계안 결과를 도출하였다. 안전율 2.3이상 및 전체 중량 5% 이상 감소를 성능 지표로 설정하였으며, 구조 안정성 해석 결과를 바탕으로 강성 최적화 해석을 수행하였다. 최적화 해석 결과로 최소 안전율은 약 2.51을 만족하였으며, 중량감소는 약 12.4%를 만족하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

A casing rotator, a kind of construction equipment, was recently modified to the bottom-opened type for increasing working efficiency. In this case, the optimized structure design must be considered to guarantee the reliability of the equipment in the prototype stage since the design change can lead to structure instability. In this study, the structural stability of the casing rotator was verified as using quasi-static analysis under limit working condition, and the optimal design was carried out by the stiffness optimization analysis. The safety factor and the weight reduction rate which were decided as performance indicators were considered above 2.3 and 5%, respectively. And, the stiffness optimization analysis was performed by using the results of the structural stability analysis. As the result of the analysis, the minimum safety factor and the weight reduction rate were simulated 2.51 and 12.4%, respectively.