본 연구에서는 LPG 용기용 가스밸브의 강도안전성에 대한 FEM 해석결과를 제시하고 있다. FEM 해석결과에 의하면, 가스밸브가 완전히 열린 상태에서 3.5 MPa의 공급압력을 적용하였을 때, 안전밸브와 나사의 상단부사이의 경계 지역에서 발생한 von Mises 최고응력은 99.2 MPa로 나타났다. 99.2 MPa라는 von Mises 최고응력은 황동소재의 항복강도에 비해 낮은 값으로 충분히 안전한 결과이다. 이 경우에, 압력조정기의 상측 오른쪽에서는 최대 변위량 0.002mm가 발생하였다. 최대로 변형된 이 지역은 가스밸브에 설치된 오링이나 다이어프램과 같은 밀봉 부분이 아니므로 의미를 부여할 필요는 없다. 기존의 개폐식 밸브와 압력 조정기를 일체형으로 형성하여 제시한 하이브리드형의 가스밸브 모델은 LPG 용기용으로 가스누출이 없는 메커니즘과 최소로 단순화시킨 크기의 가스모델로 추천된다.
본 연구에서는 LNG 저장탱크의 단열재 공간에 설치된 코너프로텍션에 작용하는 응력 및 변형거동 특성을 FEM으로 해석하였다. 제시된 코너프로텍션은 기존의 멤브레인식 LNG 저장탱크의 강도안 전성과 LNG 누출안전성을 증대시킬 수 있다. LNG 저장탱크 시스템에 작용하는 응력과 변위 거동량을 단열재 상자, 멤브레인 내부탱크, PC 외부탱크에 대하여 해석하였다. 유한요소법으로 계산한 해석결과에 의하면, 내부탱크와 외부탱크 사이에 코너프로텍션을 설치한 새로운 LNG 멤브레인 저장탱크의 응력과 변형 거동량은 기존의 LNG 저장탱크에 비하여 현저하게 줄어드는 경향을 보여주고 있다. 이러한 현상은 LNG 저장탱크 시스템의 강도 안전성이 코너프로텍션을 설치함에 따라서 강성도가 증가하기 때문인 것으로 설명될 수 있다.
본 논문은 LPG 엔진의 전자제어센서에 대한 고장사례를 분석하고 고찰한 연구이다. LP가스의 연료 분사량을 컨트롤하는 크랭크 각도센서의 기능이상은 불규칙하고 불균일한 파형형태로 나타나고 있다. 크랭크 각도센서의 노이즈에 관련된 파형은 톱니형의 불규칙한 피크형상으로 나타났고, 2.46V 정도의 노이즈 레벨이 간헐적으로 발생하고 있다. 1번 TDC센서의 내부불량으로 인해 발생한 고장사례는 엔진의 출력을 떨어뜨리고 시동을 간헐적으로 꺼지게 하는 문제점을 초래한다. 산소센서의 성능이상은 센서의 배선에서 연결이 단절되었기 때문에 발생한 것으로 차량의 울컥거리는 현상과 엔진의 부조화 현상이 나타나고 있다. 에어 크리너를 이종품으로 사용한 경우는 신기가 정상적으로 공급되지 못했기 때문에 차량의 가속불량과 엔진의 부조화 현상이 발생하는 원인으로 작용하고 있었다.
본 논문은 LPG 차량의 주행거리에 따른 스템시일의 오일누설 특성에 대한 실험적 연구결과를 제공하고자 한다. 캠축의 속도와 오일의 온도가 증가하여도 40,000 km 이하의 주행거리를 갖는 스템시일에서는 엔진오일의 누설에 큰 영향을 미치지 못하는 것으로 나타났다. 반면에 주행거리가 50,000 km 이상 100,000 km 정도에서 사용한 스템시일의 경우는 스템시일의 밀봉성에 영향을 미쳐 누설이 급격하게 증가하는 것으로 나타났다. 이것은 포핏밸브와 스템시일 사이의 미끄럼마찰 접촉면을 따라서 오일이 누설되기 때문에 발생한 것이다. 실험결과에 의하면, 현재 LP차량에서 사용하고 있는 스템시일은 주행거리가 $50,000{\sim}60,000\;km$ 정도에서 교환하는 것이 누유특성을 고려하면 바람직하다. 따라서 포핏밸브의 누유를 차단하기 위해 사용하고 있는 스템시일은 보다 향상된 내구성과 수명연장을 위해 재설계되어야 한다.
본 연구에서는 안전모 쉘 구조물의 정상부에 돌출부를 설치한 경우와 설치하지 않은 경우에 대해, 안전모의 두께를 변수로 응력과 변위거동 안전성을 유한요소법으로 해석하였다. 안전모는 오랫동안 착용해도 안전성을 높여주고, 충격에너지를 흡수하여 착용상의 불편함을 줄여주며, 머리와 목 부분을 보호할 수 있어야 한다. 응력해석결과에 의하면, 4,540N의 충격력이 안전모의 정상부 표면에 가해졌을 때 기존의 안전모에서는 3.7mm, 수정된 새로운 안전모에서는 3.2mm의 두께를 확보해야 안전하다는 것을 보여주고 있다. 변형거동 해석에 기초한 FEM 해석결과에 의하면, 기존의 안전모에서는 3.2mm, 수정된 새로운 안전모에서는 2.0mm의 두께를 유지해야 안전한 것으로 나타났다. 따라서, 안전모를 안전하게 설계하기 위해서는 안전모의 정상부에 돌출 구조물을 설치하는 것이 좀 더 안전하다할 수 있다.
Hwang, Jin Heui;Kwon, Sangku;Park, Joonbum;Lee, Jhinhwan;Kim, Jun Sung;Lyeo, Ho-Ki;Park, Jeong Young
한국진공학회:학술대회논문집
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한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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pp.128.1-128.1
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2013
We investigated the correlation between electrical transport and mechanical stress in $Bi_2Te_2Se$ by using a conductive probe atomic force microscopy in an ultra-high vacuum environment. Uniform distribution of measured friction and current were observed over a single quintuple layer terrace, which is an indication of the uniform chemical composition of the surface. By measuring the charge transport of $Bi_2Te_2Se$ surface as a function of the load applied by a tip to the sample, we found that the current density varies with applied load. The variation of current density was explained in light of the combined effect of the changes in the in-plane conductance and spin-orbit coupling that were theoretically predicted. We suppose that the local density of states is modified by tip-induced strain, but topological phase still remains. We exposed a clean topological insulator surface by tip-induced indentation. The surface conductance on the indented $Bi_2Te_2Se$ surface was studied, and the role of surface oxide on the surface conductance is discussed.
Ti based nanocomposite films including V, Si and Nb (Ti-Me-N, Me=V, Si and Nb) were fabricated by hybrid physical vapor deposition (PVD) method consisting of unbalanced magnetron (UBM) sputtering and arc ion plating (AIP). The pure Ti target was used for arc ion plating and other metal targets (V, Si and Nb) were used for sputtering process at a gas mixture of Ar/$N_2$ atmosphere. Mostly all of the films were grown with textured TiN (111) plane except the Si doped Ti-Si-N film which has strong (200) peak. The microhardness of each film was measured using the nanoindentation method. The minimum value of removal rate ($0.5{\times}10^{-15}\;m^2/N$) was found at Nb doped Ti-Nb-N film which was composed of Ti-N and Nb-N nanoparticles with small amount of amorphous phases.
이 논문의 목적은 LPG 자동차의 전자제어에 대한 요소의 하나인 액추에이터에 대한 고장사례를 찾아 분석하고 연구하는 것이다. 차량의 연료를 저장하는 봄 내부의 LPG 긴급 차단 솔레노이드 밸브의 필터가 막혀 연료의 공급이 간헐적으로 차단되는 현상이 발생되어 엔진이 작동하는 동안 엔진의 초기시동불량이나 가속이 되지 않는 것을 확인하였다. 엔진 컨트럴 릴레이 부위의 접점부가 가공불량이나 조립불량에 의해 완전한 면접촉이 되지않아 접촉저항이 발생되어 초기 시동을 걸었을 때 시동이 걸렸으나 재시동을 걸 때 시동이 걸리지 않는 현상을 확인하였다. 공회전 조절장치의 내부에 카본이 퇴적되어 액추에이터가 고착되어 흡입공기의 공급이 감소되어 자동차의 시동이 걸려 공회전 상태일 때 엔진의 회전수가 규정 범위를 벗어나 상승과 하락을 반복하는 불안정 상태를 확인하였다.
A nano-$MoS_2$/montmorillonite K-10 (K10) composite was prepared and characterized. The composite contains two types of 2H-$MoS_2$ nanoparticles. One is the hollow spherical $MoS_2$ with a size range of 75 nm, and the other is the spherical nano cluster of $MoS_2$ with a size range of 30 nm. The two kinds of nano-$MoS_2$ were formed via assembly of numerous $MoS_2$ nano-platelets with a size of ~10 nm. A tribological comparison was then made among nano-$MoS_2$/K10, K10, nano-$MoS_2$ and a mechanical mixture of K10 and nano-$MoS_2$. K10 reduced the wear but slightly increased the friction. Nano-$MoS_2$ remarkably reduced both friction and wear. The mechanical mixture demonstrated better wear resistance than nano-$MoS_2$, indicating a synergistic anti-wear effect of nano-$MoS_2$ and K10. The synergistic effect was reinforced using nano-$MoS_2$/K10 instead of the mechanical mixture. A part of the $MoS_2$ in the contact region always lubricated the friction pair, and the rest formed a tribofilm. K10 segregated the friction pair to alleviate the ablation wear but magnified the abrasive wear. S-$MoS_2$ protects K10 and they together function as both a lubricant and an isolating agent to reduce the ablation and abrasive wear.
The following results were obtained from a series of studies to accumulate data to reduce the coefficient of friction for press dies by performing tribological tests before and after the UNSM treatment of SM45C. The UNSM-treated material had a nano-size surface texture, high surface hardness, and large and deep compressive residual stress formation. Even when the load was doubled, the small amount of abrasion, small weight of the abrasion, and width and depth of the abrasion did not increase as much as those for untreated materials. When loads of 5 N, 7.5 N, and 10 N were applied to the untreated material of SM45C, the coefficient of friction was approximately 0.76-0.78. With the large specimen, a value of 0.72-0.78 was maintained at a load of 50 N despite the differences in the size of the wear specimen and working load. Tribological tests of large specimens of SM45C treated with UNSM under tribological conditions of 100 N and 50 N showed that the frictional coefficient and time constant stably converged between 0.7 and 0.8. The friction coefficients of the small specimens treated with UNSM showed values between 0.78 and 0.75 under 5 N, 7.5 N, and 10 N. The friction coefficients of the SM45C treated with UNSM were comparable to each other.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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