• Title/Summary/Keyword: 마찰접촉

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Formulation of Friction Forces in LM Ball Guides (LM 볼가이드의 마찰력 정식화)

  • Oh, Kwang-Je;Khim, Gyungho;Park, Chun-Hong;Chung, Sung-Chong
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.40 no.2
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    • pp.199-206
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    • 2016
  • Linear motion (LM) ball guides with rolling contact are core units of feed-drive systems. They are widely applied for precision machinery such as machine tools, semiconductor fabrication machines and robots. However, the friction force induced from LM ball guides generates heat, which deteriorates positioning accuracy and incurs changes of stiffness and preload. To accurately analyze the effects and apply the results to precision machine design, mathematical modeling of the friction force is required. In this paper, accurate formulation of the friction force due to rolling, viscous, and slip frictions is conducted for LM ball guides. To verify the reliability of the developed friction model, experiments are performed under various assembly, load and velocity conditions. Effects of frictional components are analyzed through the formulated friction model.

Interface Shear Strength Between Soil and Woven Geotextile (흙-직포간의 접촉면 전단강도 산정)

  • Youn, Choo-Moon;An, Hyun-Ho;Seo, Byoung-Wook;Lee, Seok-Won
    • Journal of the Korean Geosynthetics Society
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    • v.5 no.3
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    • pp.25-30
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    • 2006
  • Large-scale direct shear tests were conducted in order to evaluate both the shear strength of soil itself and the interface shear strength between soil and woven geotextile. Two types of soil (sand and clay) with a woven geotextile were used in the experimental program. Total nine tests were conducted in this study. It has been found from the experimental results that the friction angle of sand itself were $30^{\circ}$. Interface friction angle between woven geotextile and sand showed $26^{\circ}$ indicating an efficiency of 87%. Similarly, interface friction angle between woven geotextile and clay showed $7.7^{\circ}$.

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Frictional Contact Analysis of the Crack Surfaces Under the Compressive Loading (압축력으로 인한 균열표면의 마찰접촉 해석)

  • Kim, Bang-Won;Kim, Young-Kweon;Lee, Ki-Su
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.18 no.7
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    • pp.91-97
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    • 2001
  • When a body including a crack inside is subjected to the compressive forces, the crack is closed and sliding occurs on the crack surfaces. In this work, a subsurface crack subjected to a static compressive load is analyzed with the finite element method considering friction on the crack surface. The friction on the crack surface is assumed to follow the Coulomb friction law, and a numerical method based on the finite element method and iterative method is applied in this work. The result is compared with those of ANSYS and references.

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GAP요소를 이용한 접촉 알고리즘

  • 정기택
    • Computational Structural Engineering
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    • v.10 no.1
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    • pp.52-61
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    • 1997
  • 본 논문에서는 기존의 gap 요소의 단점을 보완하여 간단하면서도 효율적인 접촉 알고리즘을 개발하였다. 다양한 수치 예제를 통하여, 제안된 접촉 알고리즘의 효율성 및 정확도를 검증하였다. 새로운 gap 요소는 일반적인 유한요소와 결합되어, 마찰이 포함되지 않은 삼차원 탄소성 접촉 문제의 해를 구하는데 이용될 수 있다. 개발된 접촉 알고리즘은 최적화기법을 도입하지 않고 시행착오기법에 기반을 두면서도 접촉문제에 대한 반복해의 수렴성 및 안정성을 보장한다. 또한 gap요소를 이용한 접촉 알고리즘은 코드화가 용이하므로, 기존의 복잡한 알고리즘에 대한 좋은 대안이 될 것이다.

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Evaluation of Interface Shear Properties Between Geosynthetics and Soils Through Inclined Board Tests (경사판 시험을 통한 토목섬유와 흙의 접촉 전단 특성 평가)

  • 서민우;신준수;박준범;박인준
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.19 no.6
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    • pp.285-298
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    • 2003
  • Shear properies of geosynthetic/geosynthetic and geosynthetic/soil interfaces which are widely met in landfill sites were evaluated from the inclined board tests. The inclined board testing apparatus is known to reproduce the shear behavior on the low normal stress most accurately. In this study, the friction angle of each interface was estimated and the tensile force mobilized at the geosynthetic was measured as well. The test results showed that the friction angle of each interface and the tensile force of the geosynthetics depended on the amount of normal stress, the type of the geosynthetics used, and the combinations of geosynthetics and soils. In addition, the sand/geotextile/geomembrane interface system was simulated in this study, and it was observed that the tensile force developed at the geomembrane decreased due to the protection effect of the geotextile located above the geomembrane. The test results of this research was compared with those of direct shear tests published, too. Finally, by comparing the measured tensile force of the geosynthetics when the initial displacement of the box occurs, when the slope is called as the critical slope, with suggested analytic solution, the accuracy of analytic solution and the applicability to design were identified.

The Effects of Friction on the Contact Area and the Distribution of Contact Pressure (접촉 면적과 접촉면 압력분포에 대한 마찰의 영향)

  • 이문주;조용주
    • Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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    • 1999.11a
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    • pp.193-199
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    • 1999
  • In the 3-Dimensional contact of the smooth spheres, the effects of friction on the contact area and the distribution of contact pressure was studied numerically. The contact area and pressure distribution was evaluated for the only normal load and for the case of a normal load in the presence of a tangential traction. To do this work, the technique of simple discretization using the load . displacement relationship for a uniformly distributed load of a rectangular patch was used.

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Investigation of Friction Noise in Ball Joint Under Edge Loading Condition (가장자리 하중조건에서의 볼 조인트 마찰소음 연구)

  • Kang, Jaeyoung
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.38 no.7
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    • pp.779-784
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    • 2014
  • This study provided the analytical model describing the friction-induced noise in the ball joint system under the edge loading condition. The frictional and conformal contact kinematics between the spherical bearing and the hemispherical socket was derived and the dynamic equations of the perturbed motion were established. The numerical results revealed that the bending modes of the ball joint system can become unstable due to friction, and the axial load and contact stiffness strongly influenced the dynamic instability. In contrast, the tilting angle of the socket was not found to significantly contribute to the dynamic instability of the ball joint.

Analysis of Mechanical Face Seals for Design Purpose. Part II : Thermoelastic, Wearing and Vibrational Effects (설계목적을 위한 기계평면시일의 해석. 제2보 : 열탄성, 마모 및 진동의 영향에 관하여)

  • Kim, Chung Kyun
    • Tribology and Lubricants
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    • v.7 no.1
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    • pp.61-67
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    • 1991
  • 기계평면시일의 접촉 운동면에서 유체가 비압축성이고, 점성의 영향을 받는 경우에 대한 체적누설 유동량과 마찰 토오크를 멱급수의 방법을 이용하여 추정하였다. 본 연구에서 고려되고 있는 설계인자로 시일의 경사도, 접촉 운동면에서의 사인파형, 코우닝, 열탄성 변화량, 마모량, 시일의 스프링 강성도에 따른 축방햐의 변화량을 종합적으로 고려하여 해석하였다. 계산된 결과에 의하면 특히 회전속도가 증가되면 열탄성 변화량에 의한 시일의 누설 마찰 토오크가 커다란 영향을 받고 있는 것으로 나타나고 있다.

Analysis of Mechanical Face Seals for Design Purpose Part II: Thermoelastic, Wearing and Vibrational Effects (설계목적을 위한 기계평면시일의 해석, 제2보: 열탄성, 마모 및 진동의 영향에 관하여)

  • Kim, Chung-Kyun
    • Tribology and Lubricants
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    • v.6 no.2
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    • pp.34-42
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    • 1990
  • 기계명면시일의 접촉 운동면에서 유체가 비압축성이고, 점서의 영향을 받는 경우에 대한 체적 누설 유동량과 마찰 토오크를 멱급수의 방법을 이용하여 추정하였다. 본 연구에서 고려되고 있는 설계인자로 시일의 경사도, 접촉 운동면에서의 사인파형, 코우닝, 열탄성 변화량, 마모량, 시일의 스프링 강성도에 따른 축방향의 변화량을 종합적으로 고려하여 해석하였다. 계산된 결과에 의하면 특히 회전속도가 증가되면 열탄성 변화량에 의한 시일의 누설 유동량과 마찰 토오크는 커다란 영향을 받고 있는 것으로 나타나고 있다.

Simulation Study for Engine Friction Reduction through the Enhancement of Temperature Distribution along Cylinder Liner in a Heavy Duty Diesel Engine (대형 상용 디젤 엔진의 실린더 라이너 온도 분포 개선을 통한 엔진 마찰 저감 - 해석적 연구)

  • Park, S.Y.
    • Journal of Power System Engineering
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    • v.16 no.6
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    • pp.11-18
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    • 2012
  • 대형 상용 엔진에서 발생하는 유효 도시 마력의 약 4~15%는 마찰 손실을 통해서 사라지며 마찰 손실 중 약 40~55%는 엔진 실린더와 피스톤 사이의 마찰에 의하여 발생하여, 엔진 전체에서 발생하는 마찰 손실 중 가장 많은 부분을 차지하고 있다. 이 연구에서는 엔진 실린더 라이너의 온도 분포 개선을 통해 라이너를 따라 유막을 형성하고 있는 윤활유의 적정 점성을 유지시키는 방법을 제시하고자 한다. 피스톤-라이너에서 발생하는 마찰 특성은 피스톤의 행정 위치에 따라서 접촉 마찰과 유막에 의한 마찰로 구분되며 이에 따라 요구되는 윤활유의 점성 특성 또한 달라진다. 먼저 해석 모델을 통하여 실린더 라이너 내부 온도 분포 특성을 확인한 후 피스톤 마찰 특성을 고려한 적정 온도 분포를 고찰하며 실린더 라이너에 열저항 코팅을 통해서 이를 구현하였다. 또한 실린더-피스톤 간의 마찰/윤활 해석을 통하여 열저항 코팅의 마찰 개선효과를 확인하였다.