• 제목/요약/키워드: 마찰조건

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엑스플리시트 시간 적분 유한 요소법을 이용한 고속 성형 해석(II) - 고속 압연 해석 (An Analysis of High Speed Forming Using the Explicit Time Integration Finite Element Method(II) - Application to High Speed Rolling -)

  • 유요한;정동택
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권5호
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    • pp.1551-1562
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    • 1991
  • 최근까지 발표된 유한 요소법을 이용한 압연 해석 관련 주요 논문들을 정리해 보면 다음과 같다. Li와 Kobayashil는 강소성 유한 요소법(rigidplastic finite element method)을 여러가지 마찰조건에 대하여 해석하였다. 이때 압연롤은 강체 (rigid body)로 시편은 가공경화(workhardening)를 동반한 강소성체로 모델링하였다. Hwang과 Kobayashi는 강소성 유한 요소법을 이용한 평면 변형 압연에서 재료 손실을 최소화하는 예비 성형체(preform)의 설계에 대한 연구를 수행하였다. 이 경우에도 역시 압연롤은 강체로 시편은 가공 경화를 동반한 강소성체와 완전 소성체로 모델링 되었으나, 고착(sticking) 마찰 조건에 대해서만 해석을 수행하였다. Mori와 Osak- ada 그리고 Oda는 약간 압축성이 있는 재료의 평면 변형 압연에 대하여 연구하였다. 이때 압연롤은 강체로 시편은 가공 경화를 동반한 강소성체로 모델링 되었으며 경계 면에서는 Coulomb 마찰을 고려하였다. 이밖에도 오일러(Eulerian) 수식화를 이용한 Dawson과 Thompson, Berman의 해석 결과가 있으며, 또 폭 방향의 변형까지를 고려한 Li와 Kobayashi, Mori와 Osakada의 3차원 해석 결과가 있다.

알루미늄 A6005 압출 패널의 마찰교반용접 특성 연구 (A Study on the Friction Stir Welding Properties of A6005 Extruded Aluminum Panels)

  • 박영빈;구정서;구병춘
    • 한국철도학회논문집
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    • 제12권4호
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    • pp.512-517
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    • 2009
  • 알루미늄합금 철도차량의 차제를 조립하기 위하여 적용하는 용접방식으로는 가스 메탈 아크용접과 가스 텅스텐 아크용접이 주로 적용되고 있다. 그러나 알루미늄합금은 강재에 비해 용접성이 불리하며, 용접결함을 제어하기 위하여 보다 엄격한 용접조건과 용접설비의 작업환경이 요구된다. 따라서 선진국을 중심으로 비 용융 고상접합 방식인 마찰교반용접(FSW)이 널리 상용화 되고 있다. 본 연구에서는 대형 중공형 알루미늄합금 차량에 적용되는 압출재 A6005 소재의 마찰교반용접 시 용접변수에 따른 용접부의 기계적 특성을 평가하고, 적용 공구에 대한 최적의 용접조건을 파악하고자 하였다.

MoDTC의 마찰특성에 미치는 공존 첨가제의 영향

  • 김연환
    • 한국윤활학회:학술대회논문집
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    • 한국윤활학회 1991년도 제13회 학술강연회초록집
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    • pp.44-49
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    • 1991
  • 엔진유및 각종 윤활유의 이용범위의 광대 및 재료의 등장으로 사용조건이 더욱 과산화됨에 따라 한 종류의 첨가제를 단독으로 첨가사용하기 보다는 몇 종류 이상의 첨가제가 첨가되는 경우가 대부분이다. 첨가제의 기능상 여러종류의 첨가는 첨가제 자신이 갖고 있는 특성을 충분히 발휘하기 위한 것이지만, 일반적으로 첨가제간의 상호방해작용으로 단독첨가 사용시 각각의 특성을 충분히 발달하기보다는 기등이하의 결과를 가져오는 경우가 많다. 최근, 유용성 몰르브덴계 화합물이 마찰, 마모 및 \ulcorner화방지제로써 잘 알려져 있으며 몰리부덴계 첨가제중 Molybdenium dialkyl dithiocarbamate (MoDTC)는 다기능성 첨가제로서 우수성이 부고되었다. 그러나 특히 타 첨가제와 공존시 MoDTC의 마찰특성의 변화에 대해서는 거의 보고된 바가 없다. 본 연구는 MoDTC와 타 첨가제 간의 마찰특성의 상호작용에 관한 검토로서, 유황계 화합물($S_8$), 인계 화합물(인산에스테르;TBP), 치오인산계 화합물(ZnDTP)과 같은 윤활유에 많이 첨가되고 있는 극압제를 사용해 이들 화합물이 공존시 MoDTC 마찰감소 작용에 미치는 영향을 검토하고 또한 분위기의 영향에 관해서도 검토하였다.

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짧은 하수관에서의 마찰계수 추정 (Friction Factor Evaluation of Short Length Sewerage Pipe)

  • 유동훈;이태희
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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    • pp.510-514
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    • 2006
  • 하수관은 평상시 개수로 흐름특성을 가지며, 설계강우를 초과하는 홍수사상이 발생하는 경우에만 만수되어 관로 흐름특성이 나타난다. 개수로 흐름은 Froude수에 의해 상류와 사류로 구분되며, 일반적으로 등류수로로 가정한 후 유출량 또는 수심 등 흐름 변위를 산정한다. 사류인 경우 하수관 출구부에서 등류수심이 발생한다고 가정하면 해석이 용이하지만 길이가 짧은 하수관에서 실험을 수행한 결과 등류조건을 조성하기가 용이하지 않았다. 따라서 등류수심이 발생한다는 가정 하에 개발된 기존 마찰계수 산정식의 보완이 필요하다. 완변이 부등류 해석법을 이용하여 부등류 마찰계수 산정식을 개발하고자 시도하였으며, 이를 등류 마찰계수 산정식의 결과와 비교하였다.

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마찰을 고려한 치차의 접촉 문제 해석 (Analysis of Contact Problem of Mating Gear Teeth Taking Account of Friction on the Involute Surface)

  • 이대희;최동훈
    • 대한기계학회논문집
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    • 제13권6호
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    • pp.1118-1127
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    • 1989
  • 본 연구에서는 두 치차사이의 접촉 문제를 해석하기 위하여 마찰을 고려한 수직 하중과 접선 하중이 동시에 작용하는 경우에서의 접촉 문제를 수식화하였다. 그리고 두개의 원통의 접촉으로 가정함이 없이 실제적인 인벌루우트 곡면간의 접촉 문제를 해석하기 위하여 유한 요소법을 사용하였으며 비선형 연립 방정식으로 수식화된 된 접촉 문제를 효과적으로 풀기 위하여 최적화 기법을 이용한 산법을 제시하였다. 이때 마찰을 고려한 치차의 접촉 문제 해석에 필요한 수직 압력 분포는 이 등에 의하여 이루어진 결과를 이용하였다. 제시한 산법에 의하여 마찰을 고려한 두 치차의 접촉 문제를 해석하여 치차 손상의 중요한 원인중의 하나인 피팅(pitting) 현상을 유발하는 실제적인 조건을 고려함으로써 자동화 및 정밀화 되어가는 기계의 중요한 부품으로서 치차의 정밀 설계를 하기 위한 정확한 자료를 제시하였다.

자동차 타이어의 마찰 특성에 관한 연구 (Study on the Friction Characteristics for Automotive Tires)

  • 이봉구;오성모
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제9권6호
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    • pp.1535-1540
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    • 2008
  • 본 논문은 실험실에서 개발된 테스트 장치를 사용하여 여러 고무의 마찰 마모 특성을 실험적 연구에 의해 분석하였다. 마찰 계수는 하중과 온도 등과 같은 여러 가지 속도 조건 하에서의 마찰력과 측정된 수직하중으로부터 계산되었다. 자동차에 사용되는 타이어는 여러 가지 작동 상태에 따라 마찰 특성의 관계가 확인되었다.

Power Steering용 유압 베인 펌프의 베인 선단부에서의 마찰특성 (A Friction Characteristics at the Vane Tip of an Oil Hydrulic Vane Pump for Power Steering System)

  • 박운성;정석훈;오석형;정재연
    • 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.

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회전을 고려한 브레이크 디스크의 마찰열전달 연구 (Study for Characteristic of Frictional Heat Transfer in Rotating Brake System)

  • 남지우;유홍선;조성욱
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권10호
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    • pp.817-822
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    • 2017
  • 제동 장치는 기계장치의 사용자나 시스템의 안전관점에서 가장 중요한 요소 중 하나이며, 작동 조건 내에서 신뢰성 있는 제동력이 유지 되어야 한다. 일반적으로 브레이크는 운동에너지를 마찰을 통해 열에너지로 변환하여 회전하는 기계장치를 제동한다. 운동에너지가 열에너지로 전환되는 과정에서 고온의 열이 발생하여 기계적 거동에 영향을 준다. 마찰열은 브레이크 시스템의 열팽창 및 마찰계수 변화 등에 영향을 주고 제어되지 않는 고온은 브레이크 성능을 저하시킨다. 따라서 브레이크의 발열을 예측하고 이를 제어하는 것은 중요하다. 마찰열을 예측하기 위한 다양한 수치해석 연구들이 수행되었지만, 계산의 효율 및 재원의 한계로 수치해석의 경계조건을 다양한 형태로 가정하여 마찰열 예측 연구를 수행하였다. 가정된 마찰열 거동은 실제 열전달 온도 분포 경황과 차이가 있고 이를 이용한 냉각 효과나 열응력 수치해석 결과의 신뢰성이 부족하다. 이러한 한계점을 극복하고 마찰열 예측 시뮬레이션 절차를 정립하기 위하여 본 연구에서는 열-구조 결합 요소를 사용하여 브레이크 시스템의 마찰열 발생을 직접적으로 모사하는 시뮬레이션을 수행하였다. 본 논문은 Finite Element Method(FEM)을 이용하여 브레이크 작동에 따른 마찰열 발생을 모사하고 열분포 특성을 분석하기 위해 브레이크 모델을 대상으로 열-구조 연성요소를 적용한 수치해석 연구를 수행하였다. 이 연구는 마찰열 직접 모사의 필요성을 제안하고 시뮬레이션에 필요한 정보를 제공할 수 있다 판단된다.

단섬유 강화고무의 관통 특성 연구 (A Study on Puncture Properties of Short-fiber Reinforced Rubber)

  • 류상렬;이동주
    • Composites Research
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    • 제19권6호
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    • pp.16-22
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    • 2006
  • 다양한 조건 하에서 최상의 관통 특성을 발휘하기 위한 최적 조건에 대해 연구하였다. 섬유 종횡비(AR: 섬유 길이/섬유 직경), 계면 조건 그리고 섬유 함유량을 관통 저항력과 마찰력에 지대한 영향을 미치는 변수들로 고려하였다. 단섬유 강화고무의 관통 저항력은 기지에 비해 최대 3.4배 증가하였다. 동일한 섬유 종횡비와 섬유 함유량에서 계면 조건이 우수할수록 더 높은 관통 저항력을 보였다. 기지와 섬유 종횡비가 155이하인 일부 단섬유 강화고무의 마찰력은 존재치 않았다. 우수한 계면과 높은 섬유 종횡비를 갖는 단섬유 강화고무의 마찰력은 기지의 관통 저항력보다도 더 높았다. 전체적으로 계면 조건과 섬유 종횡비 그리고 섬유 함유량이 단섬유 강화고무의 관통 특성에 지대한 영향이 미침을 확인하였다.

이종재 마찰용접부 강도특성과 초음파 반사계수와의 상관성에 관한 연구 (A Study on the Relationship between Dissimilar Metals Friction Welded Joints Strength Properties and Ultrasonic Reflection Coefficients)

  • 오세규;김동조;한상덕
    • 수산해양기술연구
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    • 제23권2호
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    • pp.34-34
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    • 1987
  • 이종재 마찰용접재 강도특성과 초음파 반사계수와의 상관성에 관하여 실험적으로 연구한 결과의 요약은 다음과 같다. 1. 이종재 마찰용접 이음면에서의 초음파 반사계수를 펄스반사법에 의하여 측정산출할 수 있다. 2. 5MHz의 비교적 낮은 주파수의 탐촉자를 사용하므로써 시험편의 표면가공 오차를 무시할 수 있다. 3. 알루미늄과 스테인레스의 마찰용접에서는 용접조건으로 마찰가열시간이나 가열압력을 변수로 하였을 때보다 업셋가압력을 변수로 하였을 때 반사계수의 변화가 뚜렷하다. 4. 업셋가압력을 변수로 한 용접조건과 반사계수사이에는 선형적 상관관계가 있다. 5. 용접이음면에서의 이음인장강도와 반사계수와의 상관관계식을 정량적으로 도출할 수 있다. 6. 초음파 반사계수에 의해 이종재 마찰용접 품질의 비파괴적 평가가 가능하다