• 제목/요약/키워드: Friction Control

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폴리머의 표면형상 및 표면에너지 제어를 통한 건식 마찰 특성 연구 (Dry friction properties through the surface morphology and the surface energy control of the polymer)

  • 신민호;김병준;박영배;김도근
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.150-150
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    • 2016
  • 디스플레이, 센서 등 전자소자는 소형화 단계를 지나 인체 부착형 소자로의 발전을 요구하고 있다. 부착형 소자에서는 접착력과 큰 마찰력이 필요하지만 마찰특성이 더 중요하므로 인체 및 물체의 마찰을 위해서는 다양한 표면에 대항하는 마찰 특성과 내구성이 요구되며 이를 위해 개코도마뱀 또는 딱정벌레, 말벌날개와 같은 자연모사형 건식 마찰 방식에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 기존 폴리머를 이용하여 자연모사형 마이크로/나노 구조 형성은 기계적으로 가공된 금형 몰딩을 통한 매무 복잡한 공정을 요구된다. 본 연구에서는 이러한 복잡한 공정을 통한 마찰재 제작을 단순화하기 위해서 플라즈마 표면처리를 활용하여 나노구조 형성하는 방법을 소개하고자 하며, 건식 접착 및 마찰용 폴리머 소재(PDMS(Poly dimethyl siloxane))에 따른 표면구조 변화와 표면에너지 및 화학결합 변화에 대한 연구를 수행하였다. 플라즈마 표면처리를 위해서 자체 개발한 선형이온소스를 활용하였으며 입사에너지에 따라 표면형상 변화를 주사전자현미경을 활용하여 관찰하였다. 표면에너지 변화는 접촉각측정기를 활용하였으며, Tribology tester(Ball on disk)를 활용하여 마찰특성을 평가하였다. PDMS(Poly dimethyl siloxane)는 입사에너지가 증가함에 따라 주름형태 구조 크기가 증가하는 것을 관찰하였고, 플라즈마 처리를 통해 표면에너지 및 마찰력 증가를 관찰하였다. 그리고 플라즈마 처리 후 표면에너지 변화인 FOTS(Trichloro-(1H,1H,2H,2H- perfluorooctyl) silane) 처리를 통하여 표면에너지 감소와 마찰력이 절반으로 감소하였다. 본 연구 결과는 나노구조에 따라 표면형상 및 표면에너지 변화에 따른 PDMS의 마찰력 변화를 확인하였고, 이러한 특성을 활용하여 마찰재와 피부 부착형 접착 패치에 응용이 가능할 것으로 기대된다.

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자동차 산업에서 뿌리기술의 중요성 및 최신 용접/접합 기술 (Importance of Fundamental Manufacturing Technology in the Automotive Industry and the State of the Art Welding and Joining Technology)

  • 장인성;조용준;박현성;소득영
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제34권1호
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    • pp.21-25
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    • 2016
  • The automotive vehicle is made through the following processes such as press shop, welding shop, paint shop, and general assembly. Among them, the most important process to determine the quality of the car body is the welding process. Generally, more than 400 pressed panels are welded to make BIW (Body In White) by using the RSW (Resistance Spot Welding) and GMAW (Gas Metal Arc Welding). Recently, as the needs of light-weight material due to the $CO_2$ emission issue and fuel efficiency, new joining technologies for aluminum, CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastic) and etc. are needed. Aluminum parts are assembled by the spot welding, clinching, and SPR (Self Piercing Rivet) and friction stir welding process. Structural adhesive boning is another main joining method for light-weight materials. For example, one piece aluminum shock absorber housing part is made by die casting process and is assembled with conventional steel part by SPR and adhesive bond. Another way to reduce the amount of the car body weight is to use AHSS (Advanced High Strength Steel) panel including hot stamping boron alloyed steel. As the new materials are introduced to car body joining, productivity and quality have become more critical. Productivity improvement technology and adaptive welding control are essential technology for the future manufacturing environment.

메타볼을 이용한 중력장내의 물방울 모델 (A Model for Water Droplet using Metaball in the Gravitation Force)

  • 유영중;정호열;조환규
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제4권1호
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    • pp.79-88
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    • 1998
  • 현재까지 불과 같은 유체를 렌더링하기 위한 많은 모델들이 개발되었다. 특히 메타볼은 단순성과 유동성의 특정으로 인해 눈이나 물과 같은 유체의 곡면을 모델링하기 위한 기법으로 많이 사용되어졌다. 본 논문은 중력장내에서 변형되는 물방울을 모델링하기 위한 새로운 방법을 제안한다. 이전의 연구에서 물방울은 단순한 메타볼에 의해 표현되었다. 물방울에 중력이 고려되지 않았기 때문에 렌더링 결과는 실제적인 물방울의 형태를 표현할 수 없었다. 우리는 기존의 메타볼에 실세계의 중력과 마찰력을 고려함으로서 평탄한 지면위에 놓여진 물방울의 형태를 생성하는 새로운 방법을 보여준다. 본 연구의 새로운 메타볼 모델은 이전의 메타볼이 가지는 스칼라 공간의 isosurface값을 중력을 고려한 벡터 공간으로 이동하여 얻어진다. 결과로서 광선 추적 기법과 물방울의 그림자 형성을 통해 실제적인 물방울의 형태를 렌더링한다.

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Failure characteristics of combined coal-rock with different interfacial angles

  • Zhao, Tong-Bin;Guo, Wei-Yao;Lu, Cai-Ping;Zhao, Guang-Ming
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제11권3호
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    • pp.345-359
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    • 2016
  • In order to investigate the influence of the interfacial angel on failure characteristics and mechanism of combined coal-rock mass, 35 uniaxial/biaxial compressive simulation tests with 5 different interfacial angels of combined coal-rock samples were conducted by PFC2D software. The following conclusions are drawn: (1) The compressive strength and cohesion decrease with the increase of interfacial angle, which is defined as the angle between structure plane and the exterior normal of maximum principal plane, while the changes of elastic modulus and internal friction angle are not obvious; (2) The impact energy index $K_E$ decreases with the increase of interfacial angle, and the slip failure of the interface can be predicted based on whether the number of acoustic emission (AE) hits has multiple peaks or not; (3) There are four typical failure patterns for combined coal-rock samples including I (V-shaped shear failure of coal), II (single-fracture shear failure of coal), III (shear failure of rock and coal), and IV (slip rupture of interface); and (4) A positive correlation between interfacial angle and interface effect is shown obviously, and the interfacial angle can be divided into weak-influencing scope ($0-15^{\circ}$), moderate-influencing scope ($15-45^{\circ}$), and strong-influencing scope (> $45^{\circ}$), respectively. However, the confining pressure has a certain constraint effect on the interface effect.

Application of discrete wavelet transform to prediction of ram stuck phenomena

  • Byun, Seung-Hyun;Cho, Byung-Hak;Shin, Chang-Hoon;Park, Joon-Young
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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    • pp.1445-1449
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    • 2005
  • The ram assembly is important equipment in fueling machine of PHWR(Pressurized Heavy Water Reactor) plant where fuel replacement is possible while the plant is in service. Troubles in the ram assembly can cause lots of difficulties in power plant operation. The ram assembly is typically composed of the B-ram, the L-Ram and the C-Ram. The B-ram is focused in this paper because it plays the most important role in the ram assembly. Among the ram fault phenomena, ram stuck phenomena are the most frequent cases in the B-ram, which has a ball screw mechanism driven by a hydraulic motor. Ram stuck phenomena are due to ball wear and damage in ball nut that increase in proportion to the number of fuel replacement. It is required to predict ram stuck phenomena before they occur. In this paper, a method is proposed for predicting ram stuck phenomena using a discrete wavelet transform. The discrete wavelet transform provides information on both the time and frequency characteristics of the input signals. The proposed method uses the frequency bandwidths of coefficients of discrete wavelet decompositions and detail coefficients of discrete wavelet transform to predict ram stuck phenomena. The signal used in this paper is a torque-related signal such as a hydraulic service outlet pressure signal in a hydraulic driving system or a current signal in a DC motor driving system. Finally, the validity of the proposed method is shown via experiment using ball nut characteristic test equipment that simulates ram stuck phenomena due to increased ball friction in ball nut.

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부하에 따른 DC모터 소음 평가법 (Noise evaluation method of DC motor according to change of load)

  • 차수호;신성환
    • 한국음향학회지
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    • 제39권2호
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    • pp.113-119
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    • 2020
  • 자동차에서의 모터 사용 증가로 자동차 실내 음질(sound quality) 향상을 위해 모터 소음이 주요 관심사이다. 본 연구의 목적은 부하변화에 따른 모터 소음 성능을 나타낼 수 있는 인자를 제안하는 것이다. 이를 위하여, 파워스펙트럼과 라우드니스가 소음 성능을 나타내는데 적합하지 않음을 확인하였고, 브러쉬 마찰 성분과 관련된 부분라우드니스(PNB)와 토크 리플 성분과 관련된 부분라우드니스(PNR)가 소음 성능을 나타내는 인자로 파악되었다. 그리고 PNB와 PNR를 이용하여 부하에 따른 모터 소음의 변화 특성을 나타내기 위한 방법으로 모터 소음 성능 곡선을 제안하였다. 이 곡선은 소음 제어, 모터 선정 및 시스템 개선을 위한 가이드로 활용될 것으로 기대된다.

다리를 이용한 클램핑 방식의 자벌레 이동방식 대장내시경로봇 (Inchworm-Like Robotic Colonoscope UsingLegs for Clamping)

  • 박현준;임상혁;김병규
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권6호
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    • pp.789-795
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    • 2010
  • 본 논문은 자벌레 이동장치의 전, 후반부에 각각 여섯 개의 다리로 이루어진 고정장치를 사용하여 인체 내에서 원활하게 이동할 수 있는 대장내시경로봇을 제안하였다. 또한, 관탐사용 이동장치로 기 개발된 하나의 공압선을 이용한 자벌레 이동방식을 적용하여 공압선과 이동환경 사이의 마찰을 줄여주어 이동 성능을 높여주었다. 이동 성능을 평가하기 위하여 로봇을 직경 15mm, 길이 110~250mm 의 크기로 설계 및 제작 후, 아크릴 관과 죽은 돼지의 창자에서 이동실험을 수행하였다. 실험을 통하여 로봇은 곡관의 반경이 25mm 이상이면 이동이 가능함을 알 수 있었고, 직관의 경우 수평관에서 33mm/s, 수직관에서 12.1mm/s 의 이동 속도를 보여주었다. 결론적으로 하나의 공압선을 이용하여 구동되고 양단에 다리로 구성된 고정장치를 장착한 제안된 로봇은 대장내시경 로봇으로써 신뢰성이 높은 이동성능을 보여주었다.

고속 HMC 이송계의 운동 특성 평가 (Performance Assessment of Linear Motor for High Speed Machining Center)

  • 홍원표;강은구;이석우;최헌종
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.158-161
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    • 2003
  • Recently, the evolution in production techniques (e.g. high-speed milling), the complex shapes involved in modem production design, and the ever increasing pressure for higher productivity demand a drastic improvement of the dynamic behavior of the machine tool axes used in production machinery. And also machine tools of multi functional and minimized parts are increasingly required as demand of higher accurate in some fields such as electronic and optical components etc. The accuracy and the productivity of machined parts are natural to depend on the linear system of machine tools. The complex workpiece surfaces encountered in present-day products and generated by CAD systems are to be transformed into tool paths for machine tools. The more complex these tool paths and the higher the speed requirements, the higher the acceleration requirements are needed to the machine tool axes and the motion control system, and the more difficult it is to meet the requirements. The traditional indirect drive design for high speed machine tools, which consists of a rotary motor with a ball-screw transmission to the slide, is limited in speed, acceleration, and accuracy. The direct drive design of machine tool axes. which is based on linear motors and which recently appeared on the market. is a viable candidate to meet the ever increasing demands, because of these advantages such as no backlash, less friction, no mechanical limitations on acceleration and velocity and mechanical simplicity. Therefore performance tests were carried out to machine tool axes based on linear motor. Especially, dynamic characteristics were investigated through circular test.

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반도체 산업환경에서의 방진복 디자인의 개발 (Development of Cleanroom Garment Design in Semiconductor Industrial Environment)

  • 이윤정;정찬주;정재은
    • 한국의류학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.337-348
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    • 2002
  • Based upon literature survey and questionnaire survey, this research tries to develop four new Cleanroom Garment in semiconductor industrial environment. The designs emphasize to minimize workers disconmfort so that they can not only cover human body fully but also reduce dust as much as possible during work hour in clean room. The new designs characteristics and results from both function test and dust emission test are as follows: 1. In order to reduce dust-emission, we develop new designs with hood, kimono sleeve, and back zipper. The designs with hood face positive test results in term of motion suitability and dust-omission. The design with seam in front, in particular, is effective to control dust-emission. 2. For the purpose of reducing dust-emission, we also emphasize to minimize ease of dust-proof wear, with reference to previous research and clothing experiment. The experiment participants report that the new wears are not so comfortable as existing ones, but they accept the new wears positive as effective in reducing dust-emission owing to reduced ease of Cleanroom Garment and sleeves. 3. A1so to reduce dust-emission in inner wear, we put inner wear in both Cleanroom Garments and inner wear, resulting to remove discomfort of wearers when changing clothes and of tight waist due to inner-trousers. 4. We develop new designs with elastic bands in both waist through the side lines and with velcro only at the back side. To remove twist in front contributes to reduce emission arising out of friction, also to free the appearance minding woman workers from worrying about exposed stomach. The new designs need to be accepted as a valuable alternative of Cleanroom Garment, in that they are highly effective to reduce dust-emission, which is the most important factor in the wear, in spite of some drawbacks in terms of motion-suitability, ease and appearance as shown in wearing test.

암반공학-우리나라에서의 과제와 연구주제 (Rock Mechanics-Major Projects and Research Topics in Korea)

  • 정소걸
    • 자원환경지질
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    • 제39권4호
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    • pp.451-471
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    • 2006
  • 암반공학 관련 국책과제로부터 암반공학 분야의 주요 연구과제와 연구 내용을 분석해 본 견과를 요약하면 다음과 같다. $\cdot$ 암반공학은 암석 혹은 현지 암반의 변형, 파괴 그리고 변위에 대한 것을 주 연구 내용으로 하고 있으며, 지질학적인 기초를 요구하는 학문이다. 암반내에 존재하는 불연속면은 지하공간을 포함하는 암반의 거동을 결정하는 가장 중요한 변수이다. $\cdot$ 현장조사와 시험의 기본적인 목적은 암반의 강도 정수의 결정과 현지 암반의 응력 상태를 규명하는데 있으며, 실험실 시험 혹은 현장 시험은 반드시 대상 암반의 역학적 거동을 대표할 수 있도록 수행되어야 한다. $\cdot$ 수치해석의 견과는 그 결과가 비록 정량화되었더라도 정성적인 기준에 의해 평가되는 것이 타당하다. 암반의 변위 거동을 면밀하게 계측하여야 NATM의 기본 개념에 맞는 올바른 터널과 지하공간의 설계와 시공이 가능하며, 암반 사면의 안정성을 분석하는데 있어 역해석에 의해 산정된 강도 정수가 전제되어야 할 것으로 평가된다.