• 제목/요약/키워드: Measured bearing capacity

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HDD 스핀들 모터용 저널-스러스트 유체동압 베어링과 코니컬 유체동압 베어링의 특성해석비교 (Analysis of a Journal and Thrust FDB and a Conical FDB in the Spindle Motor of a Computer Hard Disk Drive)

  • 김범초;장건희
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2005년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.478-483
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    • 2005
  • This paper presents the comparison analysis of a Journal and thrust FDB (fluid dynamic bearing) and a conical FDB in a HDD spindle motor. The Reynolds equation is appropriately transformed to describe journal, thrust and conical bearing. Finite element method is applied to analyze the FDB by satisfying the continuity of mass and pressure at the interface between the hearings. The pressure field of the bearings is numerically approximated by applying the Reynolds boundary condition. The load and friction torque are obtained by integrating the pressure and the velocity gradient along the fluid film. The flying height of the spindle motor is measured to verify the proposed analytical result. This research shows that the conical bearing generates bigger load capacity and less friction torque than the journal and thrust bearing in a HDD spindle motor.

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모래와 점토 단일지반에서의 스퍼드캔 관입/추출 거동 평가 (Evaluation of Spudcan Penetration/Extraction Behavior in Uniform Sand and Clay)

  • 유진권;박두희;강재모
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제33권3호
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    • pp.17-28
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    • 2017
  • 본 연구에서는 다양한 형상 및 서로 다른 스케일로 설계된 스퍼드캔을 통한 관입/추출 실내 시험을 수행하였다. 이를 위해 국내의 대표적인 표준사인 주문진 모래와 카올리나이트를 사용하여 모래지반과 점토지반을 각각 조성하였다. 관입 시험을 통해 측정된 지지력은 기존 연구자들에 의해 제시된 얕은 기초 지지력 경험식으로 계산된 지지력과 비교하였으며, 스퍼드캔의 형상에 따른 관입/추출 시의 지지력 및 추출 시 요구되는 추출력의 차이를 비교 분석하였다. 분석 결과, 기존 연구자들에 의해 제시된 지지력 산정 경험식은 실제 관입을 통해 측정되는 지지력을 얕은 심도에서 비교적 정확하게 예측할 수 있는 것으로 나타났다. 형상에 따른 차이는 모래지반과 점토지반에서 각각 다르게 나타났으며 상대적으로 연약한 점토지반에서 날카로운 spigot으로 인한 영향이 적은 것으로 나타났다. 또한 스퍼드캔의 경사는 관입 시 보다는 추출 시 요구되는 추출력에 더 큰 영향을 주는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 나타난 모래와 점토지반에서의 스퍼드캔 형상 별 관입/추출 거동 특성을 통해 스퍼드캔 설계 시 형상에 따른 지지력 및 추출력 특성파악에 참고자료가 될 수 있을 것으로 판단된다.

비동기형 고속모터를 사용한 공기부양식 터보블로워의개발 (Development of Asynchronus High Speed Turbo Blower with Gas Bearing Supports)

  • 박기철;윤주식;이기호;김경수;김동권;김승우
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 2003년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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    • pp.324-329
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    • 2003
  • Asynchronus high speed turbo blower of 100HP class with gas bearing supports is developed. The high speed motor is cooled by air and it's RPM is controlled by high frequency inverter to adjust inlet flow rate. Product family is ranged from 50 to 200HP and covered by three frames. Highly efficient impeller is designed and proved by performance test on system. Overall measured system efficiency is 82% including motor and inverter. The motor efficiency is about 95%. It is designed to guarantee to operate at ambient temperature of 35 Deg.C and max 45 DegC. Gas bearing with high load capacity is developed to support heavy rotor on low rotational speed.

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말뚝의 설계하중 결정방법에 대한 비교 (Comparison of the methods used in determining the pile design load)

  • 이명환;윤성진
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 1992년도 봄 학술발표회 논문집 깊은 기초의 연구와 실무(RESEARCH AND PRACTICE OF DEEP FOUNDATIONS)
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    • pp.69-102
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    • 1992
  • 말뚝의 지지력 결정은 그 결과로 부터 설계내역이 결정되기 때문에 중요하다. 말뚝의 지지력 결정방법에는 수많은 방법들이 있지만 실무에는 극히 일부분만이 적용되고 있다. 최근 국내 실태조사에 의하면 SPT N 값을 기준으로 한 Meyaerhof공식이 거의 모든 설계에서 적용되고 있으며, 시공중에는 항타공식과 Eoh는 말뚝 재하시험도 실시되고 있다. 본 논문에서는 이들 3가지 방법들을 분석 비교하였다. 분석결과 말뚝재하시험 이외에는 그 신뢰도가 극히 불량하였다. 그리고 말뚝 재하시험 결과의 분석에 있어서, 선단지지력과 주면마찰력을 분리측정하지 않으면 결정적인 오차를 유발할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 따라서 선단지지력과 주면마찰력의 분리측정에 의한 말뚝재하시험이 가장 신뢰도가 높은 말뚝지지력 결정방법으로 추천할 수 있다.

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암반에 근입된 현장타설말뚝의 지지력 산정기준에 대한 평가 (Assessment of Design Criteria for Bearing Capacity of Rock Socketed Drilled Shaft)

  • 백규호;사공명
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제19권4호
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    • pp.95-105
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    • 2003
  • 암반에 근입된 현장타설말뚝의 지지력 산정을 위하여 제안된 기존의 설계기준과 경험식들의 대부분은 재하시험의 결과에 일관되지 않은 파괴기준을 적용해서 얻어진 극한지지력에 근거해서 얻어졌다. 그 결과 이들산정식들은 동일한 조건에 설치된 말뚝에 대해서도 서로 다른 예측치를 제공하게 된다. 본 연구에서는 암반에 근입된 현장타설말뚝의 지지력을 합리적으로 산정할 수 있는 최적의 지지력산정식을 결정하기 위하여 기존의 지지력산정식들에 대하여 정확도를 조사하였다. 이를 위해서 11개의 재하시험 결과에 동일한 파괴기준을 적용함으로써 말뚝의 극한선단지지력과 극한주면마찰력을 결정하였으며, 이들은 기존 산정식으로부터 계산된 예측치의 정확도 조사에 이용되었다. 예측치와 측정치를 비교한 결과 Zhang과 Einstein의 제안식과 NAVFAC의 설계기준에 의해 계산된 극한선단지지력이 실측치에 가장 근접한 것으로 나타났다. 그리고 극한주면마찰력의 경우에는 Rosenberg와 Journeaux의 제안식이 만족스러운 예측치를 제공하였다.

Evaluation of long term shaft resistance of the reused driven pile in clay

  • Cui, Jifei;Rao, Pingping;Wu, Jian;Yang, Zhenkun
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제29권2호
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    • pp.171-182
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    • 2022
  • Reusing the used pile has not yet been implemented due to the unpredictability of the bearing capacity evolution. This paper presents an analytic approach to estimate the sides shear setup after the dissipation of pore pressure. Long-term evolution of adjacent soil is simulated by viscoelastic-plastic constitutive model. Then, an innovative concept of quasi-overconsolidation is proposed to estimate the strength changes of surrounding soil. Total stress method (α method) is employed to evaluate the long term bearing capacity. Measured data of test piles in Louisiana and semi-logarithmic time function are cited to validate the effectiveness of the presented method. Comparisons illustrate that the presented approach gives a reasonably prediction of the side shear setup. Both the presented method and experiment show the shaft resistance increase by 30%-50%, and this highlight the potential benefit of piles reutilization.

씰 투스 간극이 틸팅 패드 저어널 베어링 손실과 온도에 미치는 영향 (Effect on Seal Tooth Clearance on Power Loss and Temperature of Tilting Pad Journal Bearing)

  • 방경보;최용훈;조용주
    • Tribology and Lubricants
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    • 제34권5호
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    • pp.183-190
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    • 2018
  • Tilting pad journal bearing is widely used for steam turbines because of its excellent dynamic stability. As the turbine capacity increases, power loss in the bearings becomes a matter of concern. Power loss in tilting pad journal bearings can be reduced by increasing the bearing clearance and reducing the pad arc length. In this study, the tilting pad journal bearing is tested by changing the seal tooth clearance to verify the static characteristics of the bearing. Bearing power loss and bearing metal temperature are evaluated to compare the bearing's performance and reliability for several test cases. The test bearing is a tilting pad journal bearing with 300.62mm inner diameter and 120.00mm active length. The bearing power loss, its metal temperature, and oil film thickness are measured and evaluated based on the rotor's rotational speed, oil flow rate, and bearing load. Test results show that a tilting pad journal bearing with large seal tooth clearance has 40% lower power loss compared with a bearing with a small seal tooth clearance. As the seal tooth clearance is increased, the power loss of the tilting pad journal bearing decreases. However, with respect to the bearing metal temperatures, a detuning point is observed that makes the minimum bearing metal temperature. Moreover, as the seal tooth clearance is increased, the oil film thickness increases due to high viscosity.

파동방정식에 근거한 매입말뚝의 동적 분석 (Dynamic Analyses on Embedded Piles Based on Wave Equation)

  • 서미정;박종배;박용부;이종섭
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제31권11호
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    • pp.5-13
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    • 2015
  • 저소음, 저진동 공법으로 널리 사용되고 있는 매입말뚝도 과거와 달리 정재하시험 보다는 동재하시험을 이용한 지지력 확인시험을 많이 수행하고 있다. 본 연구의 목적은 선단부 근처의 지반조건이 상이한 곳에 시공된 두본의 매입말뚝의 최종 경타동안에 획득된 힘과 속도 파형을 대하여 동적해석을 수행하여 매입말뚝의 지지 및 관입 거동을 분석하는 것이다. 파동방정식을 근거로 하는 동재하시험 분석 프로그램으로는 CAPWAP과 WEAP 등이 있으며 본 논문에서는 실제 현장에서 동재하시험을 수행한 매입말뚝을 CAPWAP과 WEAP을 이용하여 분석하였다. 동재하시험에서 측정된 데이터를 분석한 CAPWAP의 입력값과 결과값, 힘-속도 그래프 파형을 분석하였고, WEAP의 입력조건을 변화시키며 CAPWAP 결과와 유사한 WEAP 결과를 도출하였다. 이 때, 선단부 근처의 지반조사 결과를 고려하여 관입 깊이에 따른 N치의 분포가 지수 함수 형태이면 입력조건 중 Toe quake의 값이 작으며 이로 인해 큰 지지력이 얻어지고, 관입 깊이에 따른 N치의 분포가 선형 함수 형태이면 이와 반대되는 결과가 얻어진다. 또한 정확한 값을 구하기 어려운 해머 및 말뚝 쿠션의 강성 입력값으로서 500kN/mm 이하인 값을 추천할 수 있었다. 본 연구는 WEAP으로 실제 측정된 데이터를 분석하는 CAPWAP과 유사한 결과를 얻을 수 있으며, WEAP을 이용하여 매입말뚝의 지지력 평가가 가능함을 보여준다.

오일공급 방향에 따른 타원형 베어링 손실 및 온도 특성 (Effect of Oil Supply Direction on Power Loss and Bearing Temperature of Elliptical Bearing)

  • 방경보;최용훈;조용주
    • Tribology and Lubricants
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    • 제34권4호
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    • pp.138-145
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    • 2018
  • Elliptical bearings are widely used for large steam turbines owing to their excellent load carrying capacity and good dynamic stability. Power loss in bearings is an extremely important parameter, especially for high turbine capacities. Optimization of operation conditions and design variables such as bearing clearance and bearing length can reduce the power loss in elliptical bearings. Although changes in the oil supply method have served to increase the efficiency of the tilting pad journal bearing, it has not explicitly improved elliptical bearings. In this study, we verify the static characteristics of an elliptical bearing by changing the direction of oil supply. We evaluate the bearing power loss and bearing metal temperature, and compare the bearing performance and reliability in different test cases. The direction of oil supply is $90^{\circ}$ (9 o'clock) and $270^{\circ}$ (3 o'clock) when the rotor rotates in a counterclockwise direction. We use an elliptical bearing with an inner diameter and active length of 220.30 and 110.00 mm, respectively. Bearing power loss and bearing metal temperatures are measured and evaluated by rotor rotational speed, oil flow rate, and bearing load. The results reveal a 20 reduction in the power loss when the direction of oil supply is 90. Furthermore, the oil film on the upper part of the bearing has a high temperature when the direction of oil supply is $90^{\circ}$. In contrast, when the direction of oil supply is $270^{\circ}$, the oil film on the upper part of the bearing is relatively cold.

등가변형을 이용한 테이퍼 말뚝의 지지력 산정 (Bearing Capacity Estimation of Tapered Pile Using Step-wise shape)

  • 전성남;서경범;이준환
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2009년도 춘계 학술발표회
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    • pp.490-495
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    • 2009
  • In this study, estimate solution of ultimate axial capacity for axial loaded pile is proposed using step-wised shape. This is verified for effective appling on realistic factor by calibration chamber tests. Estimation method of ultimate axial capacity in this study is verified by calibration chamber test. The results of ultimate axial capacity through this proposed method have sufficiently low standard derivations and COVs. Also, this is verified through test that method is similarly resulted with measured values.

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