• 제목/요약/키워드: Brake pad

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디스크 브레이크의 구조 및 열 해석 (Structural and Thermal Analysis of Disk Brake)

  • 조재웅;한문식
    • 한국생산제조학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.211-215
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    • 2010
  • Continuous contraction and expansion of disk brake can be due to friction and temperature difference at repeated sudden braking. As serious vibration at disk is produced, the braking force will be changed ununiformly and braking system can not be stabilized. Temperature and heat flux at disk brake are investigated by structural and thermal analysis in this study. The maximum equivalent stress and displacement are shown respectively at the ventilated hole and the lower part of disk plate. At thermal analysis of initial state, temperature on disk plate is distributed from $95.9^{\circ}C$ to $100^{\circ}C$. The maximum heat flux of $0.0168W/mm^2$ is shown at the inner friction part between disk plate and pad. At thermal analysis of transient state, temperature on disk plate is distributed from $95^{\circ}C$ to $96.5^{\circ}C$ after 100 second. The maximum heat flux of $0.0024W/mm^2$ is also shown at the inner friction part between disk plate and pad. By comparing with initial state, the temperature on disk plate is more uniformly distributed and heat flux is more decreased by 7 times at transient state.

전기기계식 제동장치의 제동패드 마모보상방법 및 성능평가 (A Brake Pad Wear Compensation Method and Performance Evaluation for ElectroMechanical Brake)

  • 백승구;오혁근;박춘수;김석원
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권10호
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    • pp.581-588
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    • 2020
  • 본 논문은 전기기계식제동장치(EMB : Electro Mechanical Brake, 이하 EMB)의 제동패드 마모발생에 따른 소프트웨어 기반의 마모보상방법의 적용 및 성능평가를 다루었다. EMB의 구동을 위해 사용된 모터는 3상 매입형 영구자석 동기전동기(IPMSM : Interior Permanent Magnet Synchronous Motor, 이하 IPMSM)가 사용되었다. EMB의 압부력(clamping force) 제어를 위해 위치제어기, 속도제어기 및 전류제어기가 적용되었으며, IPMSM의 출력 압부력 예측을 위해 모터의 거리별 압부력 실험을 통하여 힘 추정기(force estimator)를 1차 모델식으로 단순화 하였다. 제동패드에서 마모가 발생함에 따라 IPMSM에서 출력되는 토크전류의 크기가 감소하는 특성을 이용하여 기준 토크전류와의 비교를 통해 힘 추정기를 업데이트하는 방법으로 마모보상이 가능함을 보였다. 제동패드의 마모 후 최대 압부력 도달시간이 0.1초 이내로 증가하였으나, 마모패드 장착시에도 제동압부력은 마모 전 제동패드와 동일한 최대 기준 압부력을 만족하였으며, 최대압부력 도달시간의 경우 0.5초(기준값) 이내임을 실험으로 검증하였다. 소프트웨어 기반의 EMB 제동패드의 마모보상 방법은 철도차량의 출발 전 제동장치 점검시 테스트모드의 진입을 통하여 수행이 가능하다.

수송류 항공기용 금속계 제동패드의 역설계 절차 (Reverse Engineering Procedure of Metal Brake Pad for Part 25 Aircraft)

  • 김민지;김경일;김경택
    • 한국항행학회논문지
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    • 제27권5호
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    • pp.621-628
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    • 2023
  • 본 연구는 항공기용 부품 및 장비품 중 치명성 부품인 수송류 항공기용 금속계 제동패드의 부품등제작자증명 및 부가형식증명을 위한 원 부품 등과 개발품의 설계 동일성 입증을 위한 역설계 절차를 도출하였다. 역설계 절차에 대한 규정은 우리나라의 경우 부품등제작자증명 지침에 의해 규정되며, 미국의 경우 AC No; 21.303-4에 규정되어 있다. 제동패드의 역설계 절차는 각 구성품별 샘플 수량, 치수공차, 기계적 물성 측정, 자재, 무게 및 부피특성 등의 동일성 확인 항목을 선정하여 각각의 세부 절차를 정의하였다. 아울러 우리나라 및 미국의 연방항공규정을 분석한 결과, 우리나라의 경우 수송류 항공기용 제동장치의 기술표준품 표준서 및 비행시험과 관련된 규정의 제정이 필요하다.

자동차 브레이크 패드 마모량 측정센서 브라켓의 다이나믹크리깅 대리모델 기반 설계최적화 (Design Optimization of Bracket for Wear Sensor of Automobile Brake Pads Based on Dynamic Kriging Surrogate Model)

  • 정준영;유정주;변경석;조현규
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제37권2호
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    • pp.95-101
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    • 2024
  • 본 논문에서는 다이나믹크리깅 대리모델 기반 자동차 브레이크 패드 마모량 측정센서 브라켓의 설계최적화를 소개한다. 브레이크 작동시 마찰재 바닥의 온도가 600℃ 이상으로 상승하고, 이 열이 전달되어 센서의 기능을 상실시킨다. 따라서 열전달을 최소화하는 브라켓 형상의 설계최적화는 필수적이다. 최적화에 소요되는 계산비용을 절감하기 위해 다이나믹크리깅 대리모델로 열전달 시뮬레이션을 대체하였다. 다이나믹크리깅은 최적의 상관함수와 기저함수를 선정하였으며, 정확한 대리모델을 도출하였다. 최적화 결과 센서위치의 온도가 초기모델에 비해 7.57% 감소하였으며, 이를 열전달 시뮬레이션으로 다시 한번 확인하여 대리모델 기반 최적설계가 유의미함을 검증하였다.

회전 디스크 브레이크의 스퀼소음에 대한 선형안정성 연구 (Linear Stability Analysis of a Rotating Disc Brake for Squeal Noise)

  • 강재영
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제19권10호
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    • pp.1092-1098
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    • 2009
  • The squeal propensity of an automotive disc brake system is studied in the theoretical and computational manner. The rotating disc is in contact with two stationary pads and the nonlinear friction is engaged on the contact surface. The friction-coupled equations of motion are derived in the finite element(FE) of the actual brake disc and pad. From the general definition of friction force, the rotation and in-plane mode effects can be included properly in the brake squeal model. The eigenvalue sensitivity analysis and the mode shape visualization at squeal frequencies are also conducted for the detailed investigation. It is found that the squeal propensity is strongly influenced by rotation effect and the in-plane mode can be involved in squeal generation.

디스크 브레이크의 마찰면에서 발생되는 스퀼소음에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Squeal Noise Generated in Friction Surface of Disk Brake)

  • 이해철;이원평;차경옥
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 2000년도 추계학술대회논문집 - 한국공작기계학회
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    • pp.26-31
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    • 2000
  • There are various noises generated by friction. Among the rest, eliminating squeal noise generated during braking is an important task for the improvement of vehicle passengers' comfort. The parameters affecting brake squeal noise are the material properties of the braking pad, the dynamic properties of the brake parts and the dimensions of the brake assembly etc. Also, the squeal noise changes its inherent form with the normal load and sliding speed. In this study, the characteristics of brake squeal noise generated by friction is analyzed experimentally. The experiment focused on the analysis of friction self-excited vibration and squeal noise level. Friction self-excited vibration is caused by the dry friction between pads and rotor, and occurs as a function of their relative sliding speeds. And Friction self-excited vibration is raised the brake squeal noise.

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승용차용 브레이크 패드의 공정분석 및 수명분포 탐색 (A study on the production process and wear life distributions of brake pads for passenger cars)

  • 홍연웅
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제20권3호
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    • pp.485-492
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    • 2009
  • 본 연구에서는 소형 승용차용 브레이크 패드 공정의 공정능력분석과 패드의 마모수명 분포를 실제데이터를 이용하여 추정하였다. 정규분포와 2모수 와이블분포 및 로지스틱분포 모두 마모수명데이터를 적합한다고 분석되었다. 추정된 수명 분포로부터 얻어진 백분위 수명은 브레이크 패드의 설계기준 설정이나 고객의 품질요구수준 평가에 활용될 수 있을 것이다.

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휠제동장치의 스퀼소음 제어를 위한 해석결과 분석 (Analysis of FE/test result for con011ing the squeal noise of wheel brake system)

  • 차정권;박영일;이동균;조동현
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2009년도 춘계학술대회 논문집 특별세미나,특별/일반세션
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    • pp.595-600
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    • 2009
  • Passengers in a vehicle feel uncomfortable due to squeal noise. Squeal noise, a kind of self-excited vibration, is generated by the friction force between the disc and the pad of the automobile. In this paper, modal analysis of wheel brake system was performed in order to prediction of squeal phenomenon. It was shown that the prediction of system instability is possible by FEM. Finite element model of that brake system was made. Some parts of a real brake was selected and modeled. The normal mode analysis method performs analyses of each brake system component. Experiment of modal analysis was performed for each brake components and experimental results were compared with analytical result from FEM. The complex eigenvalue analysis results compared with braking test. The analysis results show good correlation with braking test for the squeal frequency at an unstable mode.

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잠김 방지 기능을 가지는 비접촉식 와전류형 제동장치의 견실제어 (Robust Control of an Anti-Lock Eddy Current Type Brake System)

  • 이갑진;박기환
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제4권4호
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    • pp.525-533
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    • 1998
  • A conventional contact type brake system which uses a hydraulic system has mny Problems such as time delay response due to pressure build-up, brake pad wear due to contact movement, bulky size, and low braking performance in high speed region. As vehicle speed increases, a more powerful brake system is required to ensure vehicle safety and reliability. In this work, a contactless brake system of an eddy current type is proposed to overcome problems. Optimal torque control which minimizes a braking distance is investigated with a scaled-down model of an eddy current type brake. It is possible to realize optimal torque control when a maximum friction coefficient (or desired slip ratio) corresponding to road condition is maintained. Braking force analysis for a scaled-down model is done theoretically and experimentally compensated. To accomplish optimal torque control of an eddy current type brake system, a sliding mode control technique which is, one of the robust nonlinear control technique is developed. Robustness of the sliding mode controller is verified by investigating the braking performance when friction coefficient is varied. Simulation and experimental results will be presented to show that it has superior performance compared to the conventional method.

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마찰면에서 자여 진동에 의해 발생되는 스퀼 소음에 관한 연구 (A Study on the Squeal Noise generated by Self-excited Vibration in Friction surface)

  • 이해철
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 1998년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.90-96
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    • 1998
  • There are various noises generated by friction. Among the rest, eliminating squeal noise generated during braking is an important task for the improvement of vehicle passengers' comfort. The parameters affecting brake squeal noise are the material properties of the braking pad, the dynamic properties of the brake parts and the dimensions of the brake assemble etc. Also, the squeal noise changes its inherent form(i.e. its sound pressure level and its frequency) with the normal load and sliding speed. In this study, the characteristics of brake squeal noise generated by friction is analyzed experimentally. The experiment focused on the analysis of friction self-excited vibrationand squeal noise level. Friction self-excited vibration is caused by the dry friction between pads and rotor, and occurs as a function of their relative sliding speeds. And Friction self-excited vibration is raised the brake squeal noise.

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