Measurement of Shear Contact Characteristics on Mechanical Joints

An experimental method based on contact resonance is developed to extract the contact parameters of mechanical joints under various clamped conditions. Mechanical joint parameters of shear contact stiffness and damping were extracted for different physical joint parameters such as surface finish of the mating surfaces, the presence of lubrication, the effect of the clamping pressure, and shear load. It was found that the shear contact stiffness values decreased with increasing clamping load and increased with increasing shear loading. Contact damping ratio values were almost constant with clamping load, but decreased with increasing shear load. Moreover, rough surfaces exhibited the highest shear stiffness and contact damping compared to smooth surfaces.

기계 조인트의 전단 컨택 특성 측정

다양한 조임 조건에서 기계적 조인트의 컨택 특성 파라미터를 유도하기 위하여 컨택 공진을 기반으로 하는 실험적 방법을 개발하였다. 기계적 조인트의 전단 컨택 강성과 감쇠의 파라미터는 접촉 표면간의 표면 처리, 윤활 유무, 그리고 조임력과 전단력의 의한 영향과 같은 여러 가지 물리적 조인터 파라미터와 연계하여 고찰하였다. 제안된 실험적 방법을 사용하여 전단 컨택 강성 값은 조임력과 전단력이 커짐에 따라 증가하는 것을 발견하였다. 또한 컨택 감쇠 비 값은 대부분 조임력과 상관없이 일정 값을 나타내지만 전단력이 커짐에 따라 감소하였다. 추가로, 전단 강성 값과 컨택 감쇠 비는 매끄러운 표면에서보다 거친 표면에서 더 크게 나타남을 알 수 있었다.