• 제목/요약/키워드: High speed shear

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마그네틱 파우더 브레이크를 이용한 소형 진자형 충격시험기 개발 (Development of a Miniature Pendular Type Impact Testing Machine Using a Magnetic Powder Brake)

  • 유인동;이만석;김호경
    • Tribology and Lubricants
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    • 제27권3호
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    • pp.140-146
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    • 2011
  • A miniature pendular type impact testing machine was designed and developed, adopting a magnetic powder brake in order to investigate tensile and shear behavior of a small solder ball at high speed. In this testing system, the potential energy of the pendulum is transferred into the impact energy during its drop. Then, the impact energy is transmitted through the striker which is connected to the push rods to push the specimen for tensile loading. The tensile behavior of lead-free solder ball in diameter of 760 ${\mu}m$ was successfully investigated in a speed range of 0.15 m/s~1.25 m/s using this designed device. The maximum tensile strength of the solder joint decreases with the loading speed in the testing condition. The maximum tensile strength of the joint was 56 MPa in the low speed region.

엑스플리시트 시간 적분 유한요소법을 이용한 고속 성형 해석 (I) -마찰 및 관성 효과- (An Analysis of High Speed Forming Using the Explicit Time Integration Finite Element Method (I) -Effects of Friction and Inertia Force-)

  • 유요한;정동택
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권1호
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    • pp.1-10
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    • 1991
  • 본 연구에서는 고속 대변형 탄소성 변형 과정을 해석할 수 있는 프로그램(NET )을 개발하고 이것을 실린더 및 링 성형 문제에 적용하여 마찰 및 관성 효과가 변형 거동에 미치는 영향을 규명하여 보았다.

동적 콘 관입지수를 이용한 철도노반의 전단파속도 추정 (Shear Wave Velocity Estimation of Railway Roadbed Using Dynamic Cone Penetration Index)

  • 홍원택;변용훈;최찬용;이종섭
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제31권11호
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    • pp.25-31
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    • 2015
  • 연속 동하중을 지지하는 철도노반의 탄성거동은 대상 상부노반의 전단탄성계수에 주된 영향을 받으므로, 일정한 다짐도로 조성된 상부노반에서의 전단파속도 획득은 대상 지반의 탄성거동 예측에 활용될 수 있다. 본 연구에서는 상부노반에서 수행된 동적 콘 관입시험(DCPT) 결과로부터 전단파속도($V_s$)를 추정하기 위하여 동적 콘 관입지수(DCPI)와 전단파속도의 상호관계를 제시하고자 하였다. 상호관계의 신뢰도를 확보하기 위하여 동적 콘 관입시험 및 전단파속도 획득은 시공 완료된 철도 상부노반에서 수행되었다. 전단파속도 획득 방법으로서 cross hole 방법이 사용되었으며, 수신기와 발신기의 중간 위치에서 동적 콘 관입시험이 수행되었다. 동일한 심도에서의 동적 콘 관입지수 및 전단파속도 비교 결과, 전단파속도는 결정계수가 0.8 이상인 동적 콘 관입지수의 거듭제곱 형태로 나타났다. 본 연구결과는 동적 콘 관입기를 이용한 상부노반의 강도평가와 동시에 전단파속도 추정 방법으로써 유용하게 사용될 것이라 기대된다.

초고성능 콘크리트 바닥판을 위한 스터드 전단연결재의 정적 거동 (Static Behavior of Stud Shear Connector for UHPC Deck)

  • 이경찬;곽종원;박상혁;김지상
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제26권5호
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    • pp.573-579
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    • 2014
  • 합성보는 콘크리트 바닥판과 강재 거더로 이루어져 왔으나, 바닥판의 자중을 줄이면서 내구성을 향상시키고 나아가 교량의 강도 및 강성을 향상시키기 위하여 초고성능 콘크리트(UHPC)를 교량 바닥판으로 채용한 합성보가 최근에 제안되고 있다. 이 연구는 기존의 스터드 전단연결재가 UHPC 바닥판을 합성함에 있어 유효한지에 관하여 실험적으로 검토해보고자 한다. 12개의 push-out 시험체를 통하여 UHPC 바닥판에 매립된 스터드 전단연결재의 정적 강도를 평가하였으며, 실험 변수로 바닥판 두께, 스터드 높이 및 지름을 채택하여, 기존에 제한되었던 스터드 지름에 대한 높이의 비율인 형상비와 스터드 머리부 상부 콘크리트 피복두께의 제한을 완화하는 것이 가능한지에 대하여 검토하였다. 이 연구의 실험으로부터 기존 AASHTO LRFD에 제시된 정적 강도평가식을 UHPC에 매립된 스터드 전단연결재에 적용하는 것이 유효함을 확인하였으며, 4이상으로 제한된 형상비는 3.1까지 낮추어도 되며, 50 mm로 제한된 최소 피복두께도 25 mm까지 낮출수 있음을 확인하였다. 다만 Eurocode-4에 제시된 연성도 기준인 특성 상대슬립 6 mm 이상의 기준을 만족하지 못하여, UHPC에 매립된 스터드 전단연결재는 별도의 연성 보강 방안이 채택되지 않는다면 강성 전단연결재로 간주하여야 할 것이다.

볼나사 그루브 상사비 결정에 관한 연구 (A Study on the Groove Design in Ball Screws)

  • 박철우;김대은;이상조
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제20권1호
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    • pp.154-162
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    • 1996
  • Ball screws are commonly used in linear motion feeding systems of various machine tools and automated systems. They are known to have relatively little backlash, high precision and efficiency compared to ordinary lead screws. Furthermore, the effectiveness of ball screw has made it the preferred choice of many newly developed high speed precision feeding units. The motivation of this work is to establish the groove edsigh basis of ball screws for the reduction of contact fatigue failure. In most instances, fatigue failure between ball and shaft groove is due to excessive contact pressure. Especially, the excessive load is causative of plastic flow below the contact surface, which can contribute to surface failure. But, in spite of small load, if groove conformity rate is large, contact pressure is increased and internal shear stress reach the yield value of the material. In such a point, the authors deal with design procedure for deciding the permissible conformity rate of a ball screw groove with the computational evaluation of contact pressure and maximum shear stress.

고속열차용 전기기계식 제동장치의 동력전달 기구물에 대한 구조해석 (Structural Analysis of Power Transmission Mechanism of Electro-Mechanical Brake Device for High Speed Train)

  • 오혁근;백승구;전창성
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권12호
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    • pp.237-246
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    • 2019
  • 전기기계식 제동장치(EMB : Electro Mechanical Brake)는 자동차 및 철도차량의 차세대 제동장치로서 현재 연구가 활발히 진행되고 있다. 현재의 고속열차용 제동장치는 공압 실린더를 이용하여 제동 압부력을 발생시키나 전기기계식 제동장치 (EMB)에서는 전기 모터 및 기어와의 조합을 통하여 압부력을 발생시킨다. 본 연구에서는 고압부력 발생이 가능한 EMB 구동 메커니즘을 제안하고, 해당 메커니즘을 만드는 기구장치 중 핵심부품인 기어 및 샤프트 부품들에 대한 구조 및 진동해석을 수행하였다. 한편 모델에 대한 동적 진동해석 결과 압부력이 가해진 상태에서 외부가진이 주어졌을 때 부재의 최대 응력이 항복강도 이내임이 확인되었다. 또한, 구조해석 결과 모터샤프트의 축 직경을 최대한 크게하는 설계가 강도 상 유리함을 확인하였으며, 기어와 편심샤프트를 고정하는 볼트에서 큰 전단응력이 발생할 수 있음을 확인하였다. 한편 해석모델의 메커니즘을 재현할 수 있는 시험장치를 제작하여 가장 취약한 부위인 고정 볼트부의 변형률을 구동 토크가 가해진 상태에서 측정하였다. 변형률 측정결과는 해석결과와 오차가 10% 이내로서, 해석모델의 정확도를 검증할 수 있었다.

평면 충돌제트의 불안정 특성(1) -슬릿음- (Characteristics of Plane Impinging Jets(1) - Slit-tone -)

  • 권영필
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제14권1호
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    • pp.50-55
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    • 2004
  • In this study, slit-tones by plane impinging jet are investigated experimentally over the whole subsonic flow range, especially at low speeds, in order to obtain the instability behaviour of impinging plane jet. Slit-tones are generated at low speeds associated with laminar shear layer instability as well as at high speeds associated with turbulent instability. Most of low-speed slit-tones are induced by symmetric mode instability unless the slit is not so wide, in which case antisymmetric modes are induced like edge-tones. It is found that the frequencies at low speeds ate controled by the unstable condition of the vortex at the nozzle exit and its pairings by which the frequencies are decreased by half. In the case of symmetric modes related with low-speed slit-tones, frequencies lower than those associated with one-step pairings are not found.

Micro-PIV measurement of internal flow in a micro droplet

  • KINOSHITA Haruyuki;KOBAYASHI Toshio;OSHIMA Marie
    • 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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    • 한국가시화정보학회 2004년도 Proceedings of 2004 Korea-Japan Joint Seminar on Particle Image Velocimetry
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    • pp.141-145
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    • 2004
  • Visualization and PIV measurements of the symmetrical recirculation flow in a nanoliter-sized droplet have been performed using the micro PIV system. The airflow sweeps over the nanoliter-sized liquid droplet fixed in a microchannel and the frictional force drags the liquid on the round interface, which causes the symmetrical recirculation flow in the droplet. The internal recirculation flow in the droplet has been visualized and measured successfully. The results of micro PIV measurement show the maximum speed of the recirculation flow is up to 10 mm/s. The high-speed recirculation can enhance a stirring effect and generate strong shear in the droplet, resulting in acceleration of mixing.

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교반 속도가 음이온성 PAM과 양이온성 전분으로 도포된 경질탄산칼슘의 응집과 종이 물성에 미치는 영향 (Effect of Mixing Shear on Flocculation of Anionic PAM and Cationic Starch Adsorbed PCC and Its Effect on Paper Properties)

  • 최도침;원종명;조병욱
    • 펄프종이기술
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    • 제47권2호
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    • pp.53-60
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    • 2015
  • The effects of stirring speed during filler modification by dual polymers on flocculation and reflocculation of PCC (precipitated calcium carbonate) particles and its effect on handsheet properties were elucidated. PCC surface was modified by adsorbing A-PAM (anionic polyacrylamide) and C-starch (cationic starch) in series at various stirring speeds. It was found that increasing stirring speed during filler modification decreased the initial floc size of PCC. Continuous stirring with the same speed for filler modification resulted in the decrease of a floc size, eventually reached a steady state. The variations in a floc size was influenced by the stirring speed during filler modification: the lower the stirring speed during filler modification, the larger the floc size variations. Conclusively, the stability of PCC floc could be improved by increasing the stirring speed. In addition, the stirring speed influenced the handsheet properties. The smaller the PCC floc, the lower the strength of handseet. However, too much larger floc size also deteriorated paper strength. There exists an optimum floc size in term of paper strength which shall be controlled by stirring speed during filler modification.

핫프레스 공정 기반 CF-PEKK 복합재의 근적외선 고속가열에 의한 열적 열화 반응의 메커니즘 분석 (Analysis of Thermal Degradation Mechanism by Infrared High-speed Heating of CF-PEKK Composites in Hot Press Forming)

  • 이교문;박수정;박예림;박성재;김윤해
    • Composites Research
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    • 제35권2호
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    • pp.93-97
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    • 2022
  • 열가소성 복합재의 핫프레스 성형공정에서 근적외선 가열의 적용은 소재를 성형온도까지 고속가열함으로써 공정 전체의 생산성을 확보할 수 있으나, 고에너지, 높은 성형온도, 고속가열에 의해 소재의 열화가 발생하여 재용융 성능 등의 소재 특성이 저하될 수 있다. 이에 본 연구는 고성능 항공소재로 활발히 연구개발되고 있는 Carbon fiber reinforced Polyetherketoneketone(CF/PEKK) 복합재에 적합한 핫프레스 성형공정의 최적화된 공정조건을 확립하기 위하여 근적외선 고속가열을 적용하였을 때, CF/PEKK 복합재에서 발생할 수 있는 열화 메커니즘과 그 특성을 형태학적, 열적 특성 및 기계적 성능 시험을 통해 평가하였다. 열화 반응에 따른 메커니즘 규명은 광학현미경을 활용하여 PEKK의 결정구조의 형태학적 조사를 기반으로 분석하였다. 그 결과, 열화가 진행됨에 따라 구결정의 크기가 감소하며 최종적으로 완전 열화 시 구결정이 소멸되는 것을 확인하였다. 열적 특성은 용융온도, 결정화온도, 발열량이 열화가 진행됨에 따라 감소하는 경향이 관찰되며, 460℃ 장시간 노출에서 결정구조가 소멸된 것을 확인하였다. 랩전단강도(Lap shear strength)시험 결과, 열화된 표면에서는 낮은 접합강도가 관찰되며, 접합면 분석에서 특정 면에서는 열에 의한 용융 특성이 나타나지 않았다. 결론적으로 CF/PEKK 복합재의 근적외선 고속가열 적용에 있어 특정 온도에서 열화 진행되며, 이에 구결정의 형태학적 변화와 열가소성 소재의 재용융 특성의 저하를 확인하였다.