• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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• pp.717-720
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• 2002

An Amplitude Proportional Friction Damper (APFD) system is considered in order to improve the stick-slip characteristics of Coulomb friction damper. The frictional force is proportional to the amplitude in APFD system and the system is non-linear as is Coulomb damper system. The free vibration analysis on an 1-DOF system has conducted to demonstrate the characteristics of the APFD system and the results show that the APFD system has similar damping characteristics to the viscous damper system. It is concluded that the APFD system may become a cost effective substitution for the viscous damper and it also has certain advantages over Coulomb damper system since the APFD system can be designed to work with no stick-slip.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제26권1호
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• pp.55-62
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• 2016

Nuclear fuels are always exposed to hot temperature and high speed coolant flow during the reactor operation. Thus the fuel rod accompanies small amplitude vibration due to the turbulent flow. The random vibration causes friction between the fuel rod and the grid structure which provides the lateral supports. The friction is critical to the fuel rod fretting wear, and it degrades fuel performance when a severe wear is developed. LuGre friction model is introduced in the paper, and the performance was evaluated comparing to the classical Coulomb model. It is shown that the developed friction force considering the Coulomb friction is not enough to stop or delay the motion while the stick-slip can be simulated using LuGre friction model. Numerical solutions of the two dimensional spacer grid cell model with the modern friction are also reviewed, and it is discussed that the new friction model simulates well the nonlinear mechanism.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권8호
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• pp.1513-1518
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• 1992

본 연구에서는 참고문헌 8의 해법을 응용하여 다발 보의 마찰 접촉 문제를 푸는 방법에 대하여 설명한다. 각 보 요소의 변형은 미소변형 및 Bernoulli-Euler이 론을 이용하여 계산하며, 마찰력 계산을 위하여는 Coulomb 마찰 법칙을 이용한다. 보의 종류와 형상 및 보를 묶는 클램프(clamp)의 종류에 따라서 수 많은 종류의 스프 링이 얻어 질 수 있다. 여기에서는 편의상 보 다발이 클램프에 의하여 강하게 묶여 있으며, 그 묶인 점에서는 각 보의 법선 방향(normal direction) 상대 운동은 없는 것 으로 간주한다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.516-520
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• 2011

본 논문에서는 먼저 흥인지문에 대해 상시진동실험을 수행하고, 그 데이터를 분석하여 흥인지문의 고유진동수, 모드, 감쇠비의 특성을 분석하였다. 그 결과로부터 흥인지문의 병진모드를 파악하였고, 병진모드에서 측정한 여러 기둥의 모드 상대크기와 위상이 동일함을 확인하였다. 저차 병진모드에서 모든 기둥이 같은 방향으로 강성을 발휘하기 때문에 각층의 강성을 합한 등가의 층강성을 가지는 2자유도의 동적강체해석모델을 제시하였다. 이 해석모델은 선형 범위 내에서 거동한다는 것으로 가정하여 층강성을 산정하였다. 실제 흥인지문의 접합부에는 부재간의 이음과 맞춤에 의한 마찰력이 작용한다. 접합부를 누르는 무거운 지붕하중에 의해 이 마찰력은 증가하게 되고, 이로써 횡하중에 저항하게 된다. 이러한 접합부에 강한 횡하중이 작용하게 되면, 접합부의 이완 및 마찰력의 저하 등으로 인하여 횡강성의 저하가 급격히 일어나는 비선형 특성을 갖게 된다. 이러한 흥인지문의 비선형적인 특성을 파악하기 위해 흥인지문 해석모델에 쿨롱 마찰력을 도입하여 비선형적인 해석모델을 제시하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제13권2호
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• pp.102-109
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• 1996

Effects of frictional laws on finite element solutions in metal forming were investigated in this paper. A rigid-viscoplastic finite element formulation was given with emphasis on the frictional laws. The Coulomb friction and the constant shear friction laws were compared through finite element analyses of compression of rings and cylinders with different aspect ratios, ring-gear forging, multi-stage cold extrusion and hot strip rolling under the isothermal condition. It has been shown that two laws may yield quite different results when the aspect ratio of a process and the fractional contact region are large.

• 터널과지하공간
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• 제29권3호
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• pp.172-183
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• 2019

Hoek et al.(2002)이 개발한 일반화된 Hoek-Brown(GHB) 파괴기준식은 암반의 파괴응력 조건을 정의하는 비선형 함수이다. 관련 강도정수들은 GSI 지수값을 이용하여 체계적으로 결정된다. GSI 지수는 현장 암반의 상태를 정량화한 수치이므로 GHB 파괴기준식은 현장의 암반조건을 파괴기준식에 반영할 수 있는 실용적인 암반파괴함수이다. 대부분의 암반공학 기술자들이 선형 Mohr-Coulomb 파괴기준식에 익숙하며, 다수의 암반공학 소프트웨어들이 Mohr-Coulomb 식을 채택하고 있음을 고려하여 등가마찰각과 등가점착력 계산식이 GHB 파괴기준식 발표와 함께 제시되었다. 그러나 이 목적으로 제시된 등 가마찰각 및 등가점착력 계산식은 선형 최적화가 수행되는 최소주응력 범위의 하한 값을 암반의 인장강도로 고정시키고 있다. 따라서 해석영역에 인장응력이 분포하지 않은 경우 Hoek et al.(2002)의 제안식을 이용한 등가마찰각 및 등가점착력 산정결과는 정확성이 떨어질 수 있다. 이러한 기존 등가마찰각 및 등가점착력 산정수식의 단점을 극복하기 위하여 이 연구에서는 임의의 최소주응력 구간에 대해서도 최적 등가마찰각과 등가점착력을 계산할 수 있는 해석적 수식을 유도하고 결과식의 정확성을 검증하였다.

• 터널과지하공간
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• 제25권3호
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• pp.284-292
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• 2015

일반화된 Hoek-Brown 파괴함수는 GSI 지수를 이용하여 현장 암반의 강도정수를 결정하는 경험적 비선형 파괴조건식으로서 오늘날 다양한 암반공학적 설계에 널리 활용되고 있다. 그러나 여전히 많은 암반공학 전문가들이 암반의 강도를 마찰각과 점착력으로 표현하는 것에 익숙하다. 또한 거의 대부분의 암반안정성해석 수치해석 프로그램이 간편한 선형 Mohr-Coulomb 파괴조건식을 채택하고 있다. 이에 따라 Hoek-Brown 파괴함수를 Mohr-Coulomb 파괴함수 틀에서 이해하는 방법의 제시가 필요하다. 이 연구에서는 한계해석 상계정리를 적용하여 유도된 줄기초의 지지력 공식을 활용하여 Hoek-Brown 파괴조건을 따르는 천부 암반의 등가마찰각과 등가점착력을 계산하는 방법을 제안하였다. 일반화된 Hoek-Brown 파괴함수가 내포하는 접선점착력-접선마찰각 관계식을 이용하여 지지력 상계해를 마찰각의 함수로 표현한 후 최소 지지력 조건의 마찰각을 탐색하여 이를 등가마찰각으로 간주하였다. 제안된 방법을 활용하여 GSI, $m_i$, 교란계수 D가 등가마찰각과 등가점착력에 미치는 영향을 분석하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권3호
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• pp.947-954
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• 2014

일반적으로 Mohr-Coulomb 파괴 이론을 바탕으로 한 재료 파괴는 최대수직응력이나 최대전단응력 상태에서 파괴가 일어나는 것이 아니라 수직응력과 전단응력의 임계결합상태에서 파괴된다. 이에 본 연구에서는 배수성 아스팔트 혼합물 2종과 SMA 10mm혼합물 및 일반 밀입도 아스팔트 19mm를 이용한 $45^{\circ}C$와 $60^{\circ}C$에서 삼축압축시험을 실시하였다. Mohr-Coulomb의 파괴 이론을 바탕으로 삼축압축시험 결과를 정리한 결과 내부마찰각은 $38.9^{\circ}{\sim}46.9^{\circ}$로 다소 불규칙하게 측정되었으나 점착력의 경우 온도와 시편의 수침여부에 따라 다르게 나타났다. 또한, 아스팔트 혼합물의 간접인장강도시험과 삼축압축시험 상관관계를 알아보기 위해 삼축압축시험 결과로 평가된 점착력과 내부마찰각을 이용하여 계산된 이론적인 간접인장강도와 시험을 통해 직접 측정된 간접인장강도를 분석하였다. 두 간접인장강도 값은 비례하는 경향을 보였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제21권2호
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• pp.35-42
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• 2004

The control systems with friction cause the steady state error and slow response, because friction is a sensitive to the change of system condition and has highly nonlinear characteristics. To overcome these problems and do precise position control for a ball-screw system, we use Coulomb friction estimator and the sliding mode control(SMC) to compensate its negative effect. The applied SMC for tracking position has a characteristics of robust stability and reducing chattering, and is derived from the Lyapunov stability theorem and reaching condition. Compensating the estimated friction torque to the bounded disturbance term of the SMC's equivalent control input, it has a tracking performance better than the PID from the experimental results.

• 한국정밀공학회지
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• 제20권5호
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• pp.171-179
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• 2003

An Amplitude Proportional Friction Damper (APFD) is considered in order to improve the characteristics of Coulomb friction damper. The frictional force is proportional to the amplitude in APFD system and the system is non-linear as is Coulomb damper system. A free vibration analysis on the 1-DOF system has made to demonstrate the characteristics of the APFD system. The results show that APFD system has similar damping characteristics to the viscous damper. Also, the solution for the response of a base-excited system with APFD is developed through the application of a Fourier series to represent the frictional force of APFD. It is assumed that no stick-slips occur during any portion of the steady-state oscillation.