• 제목/요약/키워드: 접촉 면압

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석탄하역기 붐 호이스팅 실린더의 구조 안전성에 관한 연구 (A Study on Structural Safety of the Boom Hoisting Cylinder of a Coal Handling Machine)

  • 최용훈;곽효서;김철
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권12호
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    • pp.1265-1273
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    • 2015
  • 석탄하역기는 화력발전소의 주 원료인 석탄을 체인 버킷을 구동하여 선박으로부터 컨베이어 벨트로 하역하는 장비이다. 그러나 국내에서는 석탄하역기의 하역위치에 따라 붐 각도를 제어하는 유압시스템인 붐 호이스팅 실린더에 대한 연구가 이루어지지 않아, 전량 수입하고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 두꺼운 실린더에서 접촉면압의 이론 값을 FEM 을 수행하여 얻은 결과 값과 비교하여 접촉면압 해석기법의 타당성을 확립하였고, 이를 통하여 브이 실을 갖는 붐 호이스팅 실린더에서 작동유의 누설 여부 판단과 접촉면압을 최대로 갖는 브이 실 형상을 설계하였다. 또한, 실린더의 스트로크에 따른 구동시뮬레이션을 수행하였고, 최대 출력 상태에서의 붐 호이스팅 실런더의 구조 안전성을 검증하였다.

축대칭 압출 공정에서 상계법을 이용한 금형 접족면압의 계산 (Calculation of Contact Pressure to the Die of Axisymmetric Extrusion by Using Upper Bound Solution)

  • 최영;여홍태;허관도
    • 한국정밀공학회지
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    • 제21권12호
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    • pp.133-139
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    • 2004
  • In general, the contact pressure to the die cannot be easily determined by using upper bound solution. Recently, the authors have proposed the method determining the contact pressure with the upper bound solution for the forming with the plane stain plastic deformation. In this paper, the method is applied to an axisymmetric forward extrusion process. The contact pressure to the die of the axisymmetric extrusion has been determined with the upper bound solution and compared with the result of rigid plastic FEM. The optimal semi-angles of die have been obtained minimizing the relative contact pressure to die fur the extrusion ratio.

플랜지 체결 시 금속 개스킷의 구조해석 (Structure analysis of metal gaskets in tightened flanges)

  • 인상렬;윤병주
    • 한국진공학회지
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    • 제15권5호
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    • pp.475-484
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    • 2006
  • 컨플래트 (Con-Flat) 및 개량형 (IPD) 플랜지에서 개스킷을 넣고 체결할 때 나사의 체결력 또는 선하중에 따라 플랜지 및 개스킷에 발생하는 변형량, 응력 분포, 접촉 면압 따위의 계산을 통해 플랜지 날의 형상이나 체결조건이 기밀에 미치는 영향을 분석 또는 예측하는 것이 가능한지를 판단해 보았다.

기어의 스코어링 강도해석

  • 이성철
    • Tribology and Lubricants
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    • 제9권2호
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    • pp.1-8
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    • 1993
  • 기어가 비교적 큰 하중과 고속의 운전상태에서 사용되는 경우 되풀이 응력에 의한 피로를 대상으로 하는 면압이나 굽힘강도 이외에 치면에서 발생되는 긁힘이나 융착(瀜着) 또는 용착(溶着)을 대상으로 한 스코어링(scoring) 강도를 고려하여야 한다. 스코어링은 주로 치의 이끝 부분에서 접촉방향으로 긁힘이 나타나는 손상으로 특징지워진다. 미국기어제조협회(AGMA)에서는 윤활막 파손에 의한 금속과 금속과의 접촉에 기인하여 발생되는 여러형태의 손상, 예를 들면 scuffing, seizing, galling 등을 광범위하게 스코어링으로 통칭하고 있다. 미국계통의 기술분야에서는 스코어링을 고온 스코어링(hot scoring)과 저온 스코어링(cold scoring)으로 구분하고 있다. 고온 스코어링은 고속 운전시 표면의 섬광온도(flash temperature)에 기인한 용착과 접촉방향으로 재료를 이탈시키는 형태를 나타내고, 저온 스코어링은 저속의 기어에서 윤활막 파단으로 표면에 줄질(filing)한 듯한 손상이 발생되는 것을 나타낸다. 유럽에서는 고온 스코어링 손상은 스커핑이라 하고 저온 스코어링손상만을 스코어링이라 부르고 있다.

MW급 풍력발전기 동력전달용 테이퍼 연결장치 설계에 관한 연구 (Tapered Joint Design for Power Transmission of MW-grade Wind Turbine)

  • 강종훈;배준우;온한용;권용철
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권11호
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    • pp.1183-1189
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    • 2015
  • 본 연구는 풍력발전기용 동력 전달부품의 테이퍼 연결장치 설계에 관한 것이다. 요구되는 전달토크의 크기, 동력을 전달하는 축의 직경, 테이퍼 링의 접촉면적 그리고 압축 면압을 부과하기 위한 볼트의 체결력 등이 테이퍼 연결장치 설계의 주요 변수이다. 테이퍼 연결의 계산은 축대칭 평면 변형률 조건의 복합링 구조로 가정하여 응력과 변형량을 계산 하였다. 축에 작용하는 면압은 요구 전달동력을 이용하여 계산하였고, 보강링에 작용하는 면압은 축과 허브의 변형량 일치 조건을 이용하여 계산하는 방법을 제안하였다. 복합링의 수식으로 구한 반경방향의 변형량으로 테이퍼 각도를 고려한 축방향 습동거리를 계산하였다. 수식으로 구한 응력과 상대습동거리의 타당성을 검증하기 위하여 유한요소해석을 수행하였으며 축방향의 하중이 발생하는 테이퍼면에서 원주방향의 응력이 최대 10% 수준의 오차를 보이고 있으나 그 외 응력분포와 상대습동거리는 수식적인 방법과 해석적인 방법이 일치함을 확인하였다.

수소 연료전지 개스킷의 면압에 대한 유한요소 해석 (Finite Element Analysis of Surface Pressure of Hydrogen Fuel Cell Gasket)

  • 전형렬;박수현;주우정;허장욱
    • 한국기계가공학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.60-66
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    • 2022
  • The optimal strain energy function was obtained by comparing the results of the analysis using the strain energy functions obtained by uniaxial tensile and equibiaxial tensile tests on gasket materials used in hydrogen fuel cells, with the results measured using a contact pressure measurement sensor. At this time, even when only the uniaxial tensile test was conducted, Yeoh could obtain the most accurate results even by conducting only the uniaxial tensile test. Using this, an analysis of the cross section of the gasket used in stack confirmed a safe contact pressure and no deformation on the separator. In the future, research will be conducted to verify the gasket durability by reliability evaluation.

마찰조건에 따른 핀부싱 베어링의 접촉면압분포에 관한 연구 (Contact Pressure Distribution of Pin Bushing Bearings Depending on the Friction Conditions)

  • 김청균;김도현
    • Tribology and Lubricants
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    • 제23권6호
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    • pp.255-260
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    • 2007
  • This paper presents the contact pressure distribution of pin bushing bearings for various lubrication friction modes such as oil film and elastohydrodynamic lubrication contacts, a mixed lubrication contact, a boundary contact, and a dry contact. During a sliding contact of a plain bearing, the boundary and dry rubbing contacts are dominated between a piston pin and a pin bushing bearing. This may come from a micro-scale clearance, an explosive impact pressures from the piston head, and an oscillatory motion of a pin bearing. The computed results show that as the oil film parameter $h/{\sigma}$ is increased from the dry rubbing contact to the oil film lubrication friction, the maximum oil film pressure is radically increased due to an increased viscous friction with a thin oil film thickness and the maximum asperity contact pressure is reduced due to a decreased asperity contact of the rubbing surfaces.

접촉 면압에 따른 $Nb_{3}$Sn 도체의 Butt 접합부 특성 (Properties of Butt Joint in $Nb_{3}$Sn Conductors with change of Surface Pressure)

  • 이호진;김기백;김기만
    • 한국초전도저온공학회:학술대회논문집
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    • 한국초전도저온공학회 2002년도 학술대회 논문집
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    • pp.253-255
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    • 2002
  • Since a butt Joint is smaller than a lap type joint, it is expected to have smaller AC losses. The butt joint is produced by the diffusion bonding of the contacting surface under pressured and heated condition. It is important to find robust joining conditions, because butt joint has small contact area and has the shape by which the quality of bonding is hard to be checked. In this research, the loading pressure is considered as the joining parameter to find optimum joining condition. The DC resistance of the joint may be changed by the surface pressure during joining process, because the superconducting strands near the contact surface are failed by large plastic deformation. The range from 10 MPa to 18 MPa is expected optimum surface pressure in the conditions of 1 hour heating time and $750^{\circ}C$ temperature in the vacuum furnace.

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직교이방성 연료전지 스택의 유한요소 해석 (Finite Element Analysis of Fuel Cell Stack with Orthotropic Material Model)

  • 전지훈;황운봉;조규택;김수환;임태원
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2003년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.175-178
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    • 2003
  • Mechanical behavior of a fuel stack was studied by the orthotropic material model. The fuel stack is mainly composed of bipolar plate (BP), gasket, end plate, membrane electrolyte assembly (MEA), and gas diffusion layer (GDL). Each component is fastened with a suitable pressure. It is very important to maintain a suitable contact pressure of BP, because it affects the efficiency of the fuel cell. This study compared mechanical behavior of various fastening types of the fuel cell stack. Bar, band, and modified band fastening type are used. The band fastening type showed that it reduces total volume of the cell, but it does not improve the contact pressure distribution of each BP. The modified band fastening type was designed by considering the deformations of band fastening type, and it showed a good enhancement of contact pressure distribution.

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엔진 배기계의 배기가스 누설 메카니즘과 설계인자들의 영향에 관한 연구 (A Study on the Effects of the Design Parameters and Sealing Mechanism of the Exhaust Gas in Engine Exhaust System)

  • 최복록
    • 동력기계공학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.37-42
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    • 2010
  • This paper deals with the sealing mechanism of the gasket component and the effects of design parameters for the exhaust manifold. The finite element model includes hot-end exhaust system and a simplified gasket model supplied by ABAQUS software. The mechanical behaviors of bead and body of a gasket are measured after several times of cyclic loads by gasket supplier. From the finite element analysis due to the cyclic thermal loads, the flange of exhaust manifold shows thermal expansion and contraction in longitudinal direction as well as convex and concave deformations with respect to the engine cylinder head. And, the contact pressures of the gasket beads suddenly changes by normal deformation of inlet flanges. Therefore, the magnitudes of contact pressures could be used to determine the sealing characteristics of the exhaust gas in the exhaust system. The distributions of contact pressures in gasket bead lines shows a good agreement with the engine test results.