• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 1988년도 제8회 학술강연회초록집
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• pp.35-48
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• 1988

상대 접촉하고 있는 물체에 미끄럼 운동이 가해질 경우 마찰에 의해 발생되는 거의 모든 에너지는 열로써 나타나게 된다. 이러한 마찰열은 주로 adhered junctions의 파괴 및 표면돌기(surface asperities)들의 소성 변형에 의한 열역할적 비가역 반응의 결과로 발생된다. 접촉부위의 발생열은 양 접촉제의 접촉면에 전달되어 접촉표면 온도의 급격한 증가를 초래하며 그 결과로 여러가지 surface phenomena, 즉 마찰, 마모, 산화(oxidation), 부식 및 구조적 열화(structural degradation) 금속학적 상변화등에 큰 영향을 미치게 된다. 딸서 볼 및 로울링 엘레먼트 베어링, 기어, 캠과 태핏, 브레이크 등 기계요소의 설계를 위한 주인자로서 근래에 들어 접촉표면의 온도가 주목받고 있다. 표면에 존재하는 layer로서는 금속표면에 응착시킨 coating layers, contaminant films, physisorbed 또는 chemisorbed films, oxide layers 또는 마찰열에 의해 형성되는 경도가 아주 높은 내마모층(hard wear-resistant layers) 등이 고려될수 있다. 낮은 열전도성을 가진 oxide film이 접촉 표면이 온도를 증가시킨다는 것이 Jaeger에 의해 지적되었으며 Ling과 Lai는 moving heat sjource가 가해지는 layered surface의 표면온도분포를 구하면서 substrate와 thermal property가 다른 layer가 존재하게 되면 그 두께가 아주 얇더라도 (1 마이크론 정도) 표면온도는 크게 변화됨을 보였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.283-289
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• 2018

자동차 디스크 브레이크시스템에서는 열유속 및 열변형 등과 같은 이유로 마찰열이 균일하게 분산되지 않는다. 마찰열에 의한 열탄성 변형이 접촉압력 분포에 영향을 미치게 되고, 접촉하중이 디스크 브레이크 표면상의 작은 영역에 집중되어 열탄성 불안정성을 초래 할 수 있다. 본 연구에서는 실험적 계산식과 Kao 제안한 디스크와 패드의 접촉압력에 대한 해석방법을 참고로 하여 3차원 축대칭 모델을 통하여 실제로 제동 시 발생되는 디스크와 패드의 접촉을 고려한 온도해석 및 열변형 해석을 하였다. ANSYS를 사용하여 디스크와 패드의 접촉면에서 발생하는 열탄성 불안전성 문제를 열하중과 기계적 하중으로 동시에 고려하여 해석하였다. 디스크와 패드가 직접 접촉하는 3차원 축대칭 모델을 구성하여 디스크의 마찰면 온도, 열변형, 접촉 열응력을 관찰함으로써 디스크에서 일어나는 열적 거동을 보다 정확하게 관찰하였다.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 1992년도 제16회 학술강연회초록집
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• pp.50-56
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• 1992

공업재료의 표면은 수많은 돌기들로 구성되어 있으며 이러한 돌기들의 접촉으로 진실접촉이 이루어진다. 그러므로 마찰은 겉보기 접촉면적과는 무관하며 진실접촉면에서 일어난다. 표면의 한 돌기가 접촉면과 상대운동을 함으로 인하여 마찰열이 발생된다. 이러한 마찰에너지 발산의 결과로서 진실접촉면적 주위의 국부적인 표면 온도가 상승되며 따라서 표면의 평균온도가 상승된다. 이러한 표면온도를 결정하기 위한 이론적 및 실험적인 방법이 많이 제시되어왔다. 정적상태에서의 표면온도는 Block(1937)과 Jaeger(1942)에 의해 이론적으로 소개하였다. Jaeger는 열원의 위치와 상대적인 접촉운동 그리고 크기 및 경계조건 등의 특정한 조건 하에서 진실접촉점의 온도를 계산하였다. 이에 Bany와 Baber(1984)는 그들의 경계조건이 잘목 정의되었음을 지적하고 더욱 세분화된 경계조건으로 온도분포를 유도한 바 있다. Ling(1969)은 접촉점에서의 온도가 주변의 겉보기 접촉면적의 온도보다 훨씬 높다는 것을 수치해석으로 밝혀냈다. 본 연구는 고속정밀촬영기를 이용하여 진실접촉점에서 발생하는 Hot spot의 온도분포를 실험을 통하여 규명하고 그 결과를 Geoim과 Winer의 이론식에 적용하므로 식의 유용성을 검증하는데 그 목적이 있다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제5권1호
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• pp.2-15
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• 1987

마찰용접은 접합하려는 재료를 접촉시켜 일정 압력과 동시에 회전 운동을 가하여 접촉면간에 마찰열을 발생시켜 재료가 충분한 온도에 도달될 때 회전운동을 급정지하고 최종압력을 가하여 접합시키는 방법이다. 국내에서는 지금까지 확인된 자료에 의하면 총 보유대수 20대중 자동차 부품 생산에 12대, 연구용 3대, 기타 5대로서 대부분 자동차부품 생사에 투입되고 있으며, 앞으로 부품류 생산에도 적용가능성이 높음을 확인하였다. 그러나 국내 자동차산업은 발전 유망업종이 되고 있을뿐더러 엔화 상승으로 인한 부품의국산화 대책이 활발히 논의되고 있어서, 국내 산업 발전을 위해서는 마찰용접기의 국산화 및 마찰용접의 기업화 적용에 대한 연구가 시급한 실정 이다.

• Tribology and Lubricants
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• 제7권1호
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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.

• Tribology and Lubricants
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• 제6권2호
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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.

• 동력기계공학회지
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• 제16권6호
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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.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집A
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• pp.889-894
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• 2001

A three dimensional transient thermo-elastic frictional contact analysis of airplane brakes is performed. The velocity history of the airplane during braking is calculated from energy conservation law. ABAQUS code is used in the analysis, and user subroutines supported in the ABAQUS are coded to calculate the frictional heat generation between pads and linings attached to back/pressure plate and rotor, respectively. Numerical results are compared with experimental ones.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권4호
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• pp.425-431
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• 2011

차량 제동시 디스크와 패드사이의 미끄럼 접촉에 의해 발생하는 마찰열은 재질의 열 탄성 변형을 일으키고, 이는 접촉면의 압력 분포에 영향을 끼친다. 이러한 열탄성 불안정성 (Thermo-Elastic Instability, TEI)은 디스크의 고유 진동모드와 결합되어 열섬 현상 및 열간 저더 진동을 발생시킨다. 본 연구에서는 상용 유한 요소 해석 프로그램인 SAMCEF 를 이용하여 자동차용 통풍식 디스크에 대한 3 차원 열간 저더 해석을 수행하였다. Staggered approach 에 의거한 중간 처리기를 이용하여 구조-동역학 해석 결과와 열 전달 해석 결과를 교환하였다. 디스크 표면에 열섬이 발생하는 것을 확인하였고, 이를 디스크 고유 진동 모드와 비교함으로써 모드 형상과 열섬 분포의 관계를 분석하였다.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 1988년도 제7회 학술강연회초록집
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• pp.28-30
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• 1988

윤활시스템에서 마모는 상대적인 운동을 하는 두 물체사이에서 표면상태, 접촉조건 및 분위기등의 제요소들에 의해 발생되며, 형태학적으로 scuffing, scoring, pitting 및 fretting 등으로 분류된다. 윤활조건의 특성에 따라 미끄럼 접촉에서는 mild wear, severe wear로 구분되며, 이들의 마모 생성기구의 차이는 접촉상대속도, 하중 및 표면조도등의 정도에 기인된다. mild wear에서 severe wear 영역으로 전이될 때의 가혹한 조건에서 생성되는 마모현상을 scuffing wear라 하며, 이는 접촉면에서의 표면돌기의 직접접촉에 의한 cold welding 현상, 즉 local welds의 특성을 지닌 마멸형태로 정의한다. 이의 생성은 접점간의 하중 및 미끄럼 속도가 증가됨에 따라 온도상승에 기인되어 순간적으로 발생된 마찰열이 그 원인이 있으며, 기어, cam 및 tappet, 피스톤링 및 실린더 라이너 등의 마멸현상이 대표적인 예이다.