• 터널과지하공간
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• 제16권1호
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• pp.58-72
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• 2006

암반구조물의 규모가 점차 대형화됨에 따라 암반이 자유면에 노출되는 확률이 높아지고 있으며, 최근 들어 지진이나 발파, 고속철도의 운행에 의한 진동 등으로 야기되는 동적 하중의 발생빈도가 증가하는 추세이므로 동적 하중조건 하에서 암반 불연속면의 거동 특성 파악을 위한 연구의 필요성이 증대되고 있다. 본 연구에서는 자유면에 노출된 블록의 동적 거동을 모사할 수 있도록 경사면 진동대 시험장비를 제작하였고, 다양한 동적 하중 조건하에서 편평한 화강암 절리면의 마찰 거동 특성을 분석하였다. 경사시험을 통해서 구한 한계 경사각과 진동하중 하에서의 임계가속도로부터 역산한 정적 마찰각을 비교한 결과 동하중 하에서 정적마찰각이 $4.5\~8.2^{\circ}$ 정도 낮게 산정되는 경향을 보였다. 이론적인 암석 블록의 마찰 거동을 표현하는 블록 거동 프로그램을 작성하고, 진동하중에 의해 미끄러지는 암석 블록의 가속도 및 변위 계측결과를 개발된 프로그램에 의한 결과와 비교하여 암석 절리면의 동적 마찰각을 산정하였는데 동적 마찰각 역시 한계 경사각에 비해 $2.0\~7.5^{\circ}$ 정도 감소하는 결과를 얻었다. 동하중 하에서 측정된 정적 마찰각과 동적 마찰각은 가해진 가속도의 크기나 진폭 등의 하중 특성과 기하조건에 따라 달라지는 경향을 보였다. 개별요소 프로그램을 이용하여 진동대 시험을 모사하였는데, 계측결과 및 개발된 프로그램에 의한 결과와 비교적 잘 일치하였다. 진동대 시험에 의한 동적, 정적 마찰각은 직접전단시험에 의한 기본 마찰각보다 현저히 작게 산정되었다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권1호
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• pp.202-208
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• 2014

로봇 시스템에 작용하는 마찰력은 비선형 형태이며 특히 저속에서의 정밀 제어를 어렵게 만든다. 본 논문에서는 로봇 연구에서 자주 활용되고 있는 벤치마크 로봇 시스템의 단축 모델에 대한 동적 마찰 보상 문제를 다룬다. 마찰 모델은 동적 특성 및 다양한 효과를 나타낼 수 있도록 비선형 동적 모델인 LuGre 모델을 고려한다. 본 논문에서 제안하는 제어기는 두 부분으로 구성된다. 동적 마찰의 추정 및 보상을 위해 Dual 관측기 기반의 적응 제어기를 사용한다. 마찰 추정 오차 및 나머지 외란을 보상하기 위해 PI 관측기를 추가로 설계한다. 모의실험을 통해 비선형 동적 마찰이 벤치마크 로봇 시스템의 제어 성능에 미치는 영향을 확인하고 제안된 제어기를 사용함으로써 동적 마찰에 대한 제어 성능이 향상됨을 보인다.

• 터널과지하공간
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• 제16권2호
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• pp.166-178
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• 2006

암반구조물의 대형, 대단면화에 따라 자유면에 노출된 암반블록의 거동특성 평가가 더욱 중요해지고 있으며, 최근 들어 지진이나 발파, 고속철도의 운행에 의한 진동 등으로 야기되는 동적하중의 발생빈도가 증가하는 추세이므로 동적 하중조건 하에서 암반 절리의 거동특성 파악을 위한 연구의 필요성이 증대되고 있다. 본 연구에서는 거친 절리면의 동적 마찰거동 특성 파악을 위해 인공 인장절리시료를 제작하고 3차원 표면거칠기 측정을 통해 인장절리면의 거칠기 특성을 분석하였으며, 다양한 조건에서 진동대 시험을 수행하였다. 절리면이 맞물린 조건에서 경사시험을 통해 구한 한계 경사각과 진동하중 하에서의 임계가속도로부터 역산한 정적 마찰각을 비교한 결과 동하중 하에서 정적 마찰각이 평균 $2.7^{\circ}$ 정도 낮게 산정되는 경향을 보였다. 엇물린 상태에서 진동하중에 의해 미끄러지는 암석블록의 가속도 및 변위 계측결과를 블록거동 프로그램에 의한 결과와 비교하여 동적 마찰각을 산정하였는데 동적 마찰각 역시 한계 경사각에 비해 평균 $1.8^{\circ}$ 감소하는 결과를 얻었다. 미끄러짐 변위패턴을 4가지로 분류하였으며 이는 절리면의 1차 거칠기와 관련있는 것으로 나타났다. 절리면이 맞물린 상태에서 측정된 한계 경사각과 정적 마찰각은 2차 거칠기를 표현하는 파라미터인 평균 거 각과 상관성을 가지는 것으로 보이나, 엇물린 상태에서 측정된 한계 경사각과 동적 마찰각은 거칠기 파라미터와 특별한 상관성을 파악할 수 없었다. 진동대 시험에 의한 동적, 정적 마찰각은 직접전단시험에 의한 마찰각 결과보다 작게 산정되었다.

• 한국항해항만학회지
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• 제31권1호
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• pp.55-64
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• 2007

일반적으로 서보 제어 시스템에서 비선형 동적 특성을 갖는 마찰력은 제어기 성능에 악영향을 미친다. 특히, 선형으로 고려된 시스템에 제어기 이득을 잘 설계한다 하더라도 마찰 현상에 포함된 동적으로 변화하는 dead zone에 의한 정상상태 오차 및 리미트 사이클(limit Cycle) 등을 야기한다. 따라서, 본 논문에서는 비선형 동적 마찰 성분을 효과적으로 보상하고 적응적으로 제어함으로써 차세대 항만 자동화 이송시스템으로 주목받고 있는 LMTT(linear motor-based transfer technology) 시스템의 위치 정밀도를 향상시키는 것을 목적으로 하고 있다. 본 제어대상은 셔틀카(shuttle car)와 컨테이너들의 다양한 중량과, 이로 인해 발생하는 동적 마찰 특성 파라미터들의 변화가 발생하므로 마찰력 내부 파라미터들의 추정이 요구된다. 제안하는 방법은 적응 backstepping 제어 기법으로 시스템이 안정하게 제어될 수 있는 조건으로 내부 파라미터 추정기를 설계하여 비선형 동적 마찰력을 보상하도록 하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.797-804
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• 2003

본 연구에서는 진동대 실험을 실시하여 매립지에서 널리 사용되고 있는 지오멤브레인과 지오텍스타일 사이의 동적 접촉 마찰 특성을 살펴보았다. 연직응력, 진동 주파수, 건조/수침 상태의 영향에 대해서 평가하였으며, 또한 지오멤브레인과 지오텍스타일 사이의 상대적인 미끄러짐의 정도를 측정하였다. 실험 결과, 지오멤브레인과 지오텍스타일 사이를 통해 전달되는 한계 가속도(limited acceleration)가 있음을 확인할 수 있었으며, 이를 통해 지오멤브레인과 지오텍스타일 사이의 동적 접촉 마찰각을 산정할 수 있었다. 이러한 가속도는 수침상태의 경우 건조상태보다 더 작게 산정되었으며, 변위의 경우 수침상태에서 더 크게 발생함을 관찰하였다. 또한 실험조건에 따라 지오멤브레인과 지오텍스타일 사이에 발생하는 상대적인 미끄러짐의 정도가 다르게 측정되었다. 본 연구에서는 지오멤브레인과 지오텍스타일 사이의 slip equation을 제안하였으며, 이 식을 통해 주어진 가속도와 주파수에서 지오멤브레인과 지오텍스타일 사이를 따라 발생되는 최대 미끄러짐의 정도를 예측 가능하게 하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제28권4호
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• pp.223-229
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• 2016

이 연구에서는 고무 스프링과 자력마찰을 조합한 스마트 댐퍼의 동적 실험을 수행하여 스마트 댐퍼의 깃발모양 (flag-shaped) 거동을 확인하고자 하였다. 스마트 댐퍼 동적실험을 수행하기 위하여, 네오디뮴 (NdFeB) 자석을 사용하였으며 $50mm{\times}50mm{\times}25mm$ ($B{\times}L{\times}H$)의 크기를 사용하였다. 또한 폴리우레탄 고무를 사용하였으며 길이 80mm 외경 80mm 내경 20mm의 크기의 원주형 고무스프링을 사용하였다. 동적 실험에서 자석의 개수와 진동수를 제어하여 수행하였으며, 자석의 개수는 0, 4, 8, 12개의 순서로 증가하였으며, 이는 자력 마찰력이 증가함을 의미하였다. 진동수는 0.1부터 2.0Hz까지 증가시키면서 진행하였다. 실험의 진행은 고무 스프링이 장착되지 않은 자력마찰 댐퍼의 자력 마찰력 평가 실험, 고무 스프링의 기압축량 평가 실험 및 최종적으로 자력 마찰력과 기압축 고무스프링이 합성된 스마트 댐퍼의 동적 실험 순서로 진행하였다. 실험 결과를 통하여 스마트 댐퍼의 깃발모양 거동을 평가하고 에너지 소산능력, 감쇠비를 평가하여 스마트 댐퍼로서의 성능을 확인하였다.

• 한국농공학회지
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• 제26권1호
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• pp.38-51
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• 1984

Mononobe-Okabe에 의해서 옹벽에 대한 동적 토압계산법이 개발된 이래 본론두중 옹벽의 과동에 의한 변위에 대해서는 많은 연구가 이루어졌으나 Mononobe-Okabe식이 원래 옹벽 자체의 관성을 고려치 아니하였고 또 동적 하중의 작용점을 제시하지 않으므로서 전도모멘트를 계산할 수 없게 하므로서 옹벽의 전도에 의한 변위에 대해서는 연구가 되지 아니하였다. 본 연구의 목적은 해석적 방법과 모형실험을 통해서 지진 및 폭파 등의 동적 하중에 의한 옹벽의 전도에 의한 변위를 고찰하고자 하는 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 활동에 대한 항복가속도가 있는 것과 마찬가지로 전도에 대한 항복가속도가 있다. 이 항복가속도는 옹벽의 안전율이 증가함에 따라 증가한다. 2. 이론치와 실험치는 경향으로 보아 일치한다. 실험치가 이론치보다 작은 것은 모형실험에서 옹벽측면과 컨테이너 사이의 마찰에 기인한 것으로 보아지며 마찰을 줄임으로써 이론치에 더 접근시킬 수 있을 것이다. 3. 옹벽의 회전각도의 크기는 지반가속도가 클수록, 옹벽저면이 작을수록 그리고 흙의 내부마찰각이 작을수록 크게 증가한다. 4. 실용적인 규격의 옹벽의 변위는 활동에 의한 것보다 전도에 의한 것이 훨씬 크며 전체 변위의 대부분을 차지한다. 5. 옹벽 상단의 횡적 변위는 옹벽 설계를 결정짓는 중요한 요소가 될 수 있다.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 1994년도 제20회 학술대회
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• pp.49-53
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• 1994

베인형 펌프, 모터 등의 마찰, 마모특성에 관해서 많은 연구가 있었으나, 베인펌프는 구조로부터의 제약이 많기 때문에, 대용량, 고압, 고속화라는 일련의 요구를 만족시키는 것이 쉽지 않아, 그 요구에 부응하기 위해 지금까지의 연구가 내마모성 작동유, 표면처리 기술, 특수 베인기구등의 개발을 제약에 부딪칠 때마다 필요에 따라 한결같이 경험적으로 이루어졌으며, 측정에 대한 면에서도 동적 조건 하에서의 측정은 거의 없으며, 해석에 관해서도 일반성이 상당히 결여된 상태라 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 유압 베인펌프의 베인과 캠링간의 접동 모델로써 동적 마찰 실험장치를 제작하여, 베인 선단의 마찰력을 측정하고 이를 기초로 하여 실기 유압 베인펌프의 베인과 켐링내면간의 접동부에 관한 마찰특성을 추정하는 것을 목적으로 하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집A
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• pp.692-697
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• 2001

A precise tracking control scheme on the system in presence of nonlinear dynamic friction is proposed. In this control scheme, the standard SMC is combined with the nonlinear observer to estimate the dynamic friction state that is impossible to measure. Then this control scheme has the good tracking performance and the robustness to parameter variation compared with the standard SMC and the PiD based nonlinear observer control system. This fact is proved by the experiment on the ball-screw driven servo system with the dynamic friction model.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권7호
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• pp.779-784
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• 2014

본 연구에서는 볼 조인트 구조에서 가장자리 하중을 받고 있을 때의 마찰 소음을 이론적으로 연구하였다. 구형 베어링 구조체와 반구 형태의 소켓간 마찰접촉 모델을 수학적으로 유도하여 동역학적 운동방정식을 전개하였다. 그 결과 볼 조인트부 굽힘 모드가 마찰에 의해 불안정할 수 있음을 보였고, 축력 및 접촉강성이 볼 조인트 동적 불안정성에 크게 영향을 주고 있음을 보였다. 반면 소켓의 틸팅 각도는 동적 불안정성에 크게 기여하지 않음을 보였다.