• Title/Summary/Keyword: 마찰접촉 모델

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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.

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.

Evaluation of the Sliding Frictional Characteristics at the Different Loading Mechanisms and Dynamic Stiffness (마찰시험기의 하중부와 방법과 강성 변화에 따른 미끄럼 마찰특성 평가)

  • 윤의성;공호성;권오관;오재응
    • Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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    • 1996.04a
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    • pp.108-116
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    • 1996
  • 본 논문에서는 하중부와 방법을 추(dead weight)와 공압(pneumatic)을 이용한 방법에서 스프링을 이용한 방법을 추가하였으며, 압축형 스프링을 선택적으로 사용하여 마찰시험기 수직방향에서의 강성을 큰 변화 폭으로 변화시켰다. 또한 선행된 연구를 통하여 수직하중의 변동량에 크게 영향을 미치는 것으로 알려진 바 있는 디스크 시편의 misaligment 효과를 상사하고 극대화 하기 위하여 본 논문에서는 경사진 디스크 시편을 추가로 사용하였다. 상기조건으로 마찰시험기 시스템의 각 하중부과 방법과 수직강성 변화가 마찰특성에 미치는 영향을 실험적으로 측정 평가하였으며, 마찰시험기 동특성계 모델의 이론적 해석을 통하여 마찰특성 변화를 고찰하였다. 또한, 미끄럼 접촉 시의 수직력과 마찰력을 측정하고, 데이터의 통계적 처리방법에 따른 마찰계수의 변화 특성도 평가하였다.

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A study on the surface model and normal and tangential forces for power transmission flat belts (동력전달용 평벨트의 표면모델과 수직력 및 접선력에 대한 연구)

  • 김현수
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.11 no.5
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    • pp.772-780
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    • 1987
  • The normal and tangential belt forces for two types of flat belts are measured and compared. From friction theory, ti was assumed that tangential friction is proportional to the actual contact area $A_{a}$ and $A_{a}$ is proportional to normal pressure P; i.e., $A_{a}$ .var.P$^{n}$ . For a flat belt with cloth backing, the n=2/3 is obtained for the constant of belt surface model. For a flat belt with rubber backing, the n=0.9 to n=1.0 is suggested as a surface model constant. The theoretical equation developed in this paper showed agood with the experimental results.

Propagation Analysis of Surface Crack Due to Hertzian Contact (헤르쯔접촉에 의한 표면균열의 전파해석)

  • Kim, Seock-Sam
    • Tribology and Lubricants
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    • v.8 no.2
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    • pp.35-43
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    • 1992
  • 취성재료의 마멸천이기구를 규명하기 위해 반무한탄성체상에 표면균열이 존재할 때 그 위를 헤르쯔 접촉하중이 이동할 경우를 해석모델로 하여 선형파괴역할을 도입하여 해석하였다. 해석방법으로는 표면균열을 인상전위의 연속분포로 치환하여 Erdogan-Gupta의 방법으로 균열끝면의 응력확대계수를 구하여, 취성재료의 균열전파조건인 Erdogan-Sih Criterion을 사용하여 그 전파특성을 해석하였다. 본 논문에서는 마멸율이 적은 마멸에서 마멸율이 큰 마멸로 전이할 때 급격한 표면손상과 마찰계수의 급격한 증가를 동반하므로 이에 대한 해석에 중점을 두었다. 해석결과는 접촉하중과 마찰계수의 증가는 표면균열의 전파를 야기시켜 대규모 마멸입자를 생성시키게 됨을 보여주었다.

Investigation on Friction Noise in Beam Structure Under Mode-Coupling by Using Analytical Finite-Element Squeal Model (스퀼 융합모델을 이용한 모드연성에 의한 빔 구조 마찰 소음 연구)

  • Kang, Jaeyoung
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.38 no.5
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    • pp.545-550
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    • 2014
  • This study provided the analytical finite element method estimating the friction-induced noise on the complex beam structure. The frictional contact model was theoretically constructed and applied to the analytical finite element squeal model. The numerical results showed that the beam structure was excited by the mode-coupling instability of the specific system modes. Also, the direction of friction was shown to influence on the dynamic instability of the modes. Besides, the unstable modal frequencies estimated from the numerical calculation were validated by the experiment of the actual beam structure.

Rail surface inclined crack growth analysis considering periodic grinding (주기적 마모를 고려한 레일표면 경사균열 진전해석)

  • Jun, Hyun-Kyu;You, Won-Hee;Ham, Young-Sam
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2011.04a
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    • pp.493-498
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    • 2011
  • 구름접촉피로는 차륜과 레일의 반복적인 접촉으로 인하여 발생하는 표면손상현상으로 점차 증가하는 레일손상 중 하나이다. 접촉마모 및 주기적 그라인딩보다 균열의 성장속도가 더 빨라 균열진전이 시작되는 최소균열크기(minimum crack size for growth)는 레일의 파괴방지 및 유효한 유지보수전략을 수립하는데 기초자료로 활용된다. 본 연구에서는 최소균열크기를 예측하기 위하여 차륜레일의 접촉에 영향을 미치는 주요 파라미터를 변화시키면서 최소균열크기의 변화를 살펴보았다. 이를 위하여 Fletcher와 Kapoor의 "2.5D"모델을 적용한 시뮬레이션 소프트웨어를 개발하였으며, 최대접촉하중(1174MPa), 표면마찰계수(0.1, 0.2, 0.3 and 0.4), 잔류응력, 접촉에 의한 표면마모(1.0nm/cycle), 그라인딩량(0.3mm/10MGT)을 파라미터로 하여 해석을 수행하였다. 해석결과 최소균열크기는 해석조건에 따라 1.41-1.95mm로 계산되었다.

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Applications of Interface Elements to Contact Problems in Reinforced Concrete Structures (경계면 요소를 이용한 철근콘크리트 접촉면의 응력해석)

  • 최완철;정일영
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 1992.10a
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    • pp.90-96
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    • 1992
  • 경계면 요소를 이용하여 철근콘크리트 구조물의 접촉면 문제를 유한 요소법으로 해석하는 기법에 대하여 연구한다. 본 연구에서는 경계면 요소의 수치해석의 이론과정을 전개하고, 실험 관찰된 부착 시험체에 적용하여 이형철근과 콘크리트 부착기구의 접촉면을 해석한다. 경계면은 특별한 연결요소를 이용하여 재현하며 Mohr-Coulomb의 마찰 이론을 응응한다. 해석의 주요점으로 하중상태에 따라 변화되는 경계면의 접촉상태, 즉 고정(stick), 미끄러짐(slide), 분리(separation)를 묘사하여 경계면 재료의 비선형 거동을 관찰한다. 부착모델의 해석결과는 실험실의 결과와 대체로 일치되며 따라서 철근콘크리트 접촉면의 응력해석을 위해 경계면 요소가 활용될 수 있음을 보여준다.

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Transmission line based bowed string model (전송선로 기반 찰현 모델)

  • Lee, Jingeol
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.38 no.6
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    • pp.710-715
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    • 2019
  • A transmission line based bowed string model is built by analogizing a vibrating string to an electrical transmission line and implementing the calculation for the frictional bow-string force given by a digital bow into a circuit. The performance of the proposed model is demonstrated by showing that the velocity of the string at the bowing point from the proposed model is consistent with that from the finite difference form of the wave equation for a bowed string by the digital bow.