개스킷 최적 설계 및 내구 수명 해석

개스킷(gasket)은 자동차 엔진, 산업용 펌프 등 여러 산업 분야에서 기밀 성능 확보 및 부품들 간의 완충작용을 위한 목적으로 사용되고 있다. 특히 자동차 엔진에 사용되는 개스킷은 고온, 고압 상태의 엔진블록 내부의 엔진오일이 엔진블록 밖으로 누유되는 현상을 방지하기 위한 매우 중요한 성능과 내구 품질 향상을 위하여 개스킷 형상, 특성, 볼트 체결 부위 등을 고려한 다양한 설계 안들에 대하여 많은 연구가 진행되어 왔다.
이번 호에서는 개스킷의 형상 변수에 따른 특성을 자동화 기반의 표준 시편 해석을 통해 예측하여 특성 데이터베이스를 구축하고, 이 데이터베이스를 활용하여 볼트 체결부 불연속 부위의 기밀 성능을 예측하는 개스킷 설계 최적화 워크플로를 소개한다. 그리고 고온 하중에 노출된 엔진 개스킷 및 주변부에 대한 내구 수명 및 취약 위치 검토를 위한 열 피로 해석 방법론을 소개한다.

■ 이상훈
다쏘시스템코리아의 과장으로 시뮬리아 COE(Center Of SIMULIA Excellence) 팀의 솔루션 컨설턴트이다. 서울과학기술대학교 기계공학과 및 서울과학기술대학교 기계공학과 대학원 석사 졸업했다. 관심분야는 구조해석, 최적화, 내구해석이다.
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1. 개스킷이란?
개스킷이란 기계적 조인트의 분리 가능한 구성 요소 사이에 고정된 재료이다. 금속이나 그 밖의 재료가 서로 접촉할 경우 접촉면에서 가스나 물이 새지 않도록 하기 위해 끼워 넣는 패킹재로 다양한 산업군에서 사용되는 부품이다.

 
그림 1. 개스킷