• 한국강구조학회 논문집
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• 제29권3호
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• pp.229-236
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• 2017

이 연구에서는 고무스프링의 동적 압축실험을 수행하여 고무스프링의 거동 및 특성을 규명하고 압축 강성도를 계산하여 실제 설계값에 대해 알아보고자 하였다. 고무스프링의 동적 압축실험을 수행하기 위하여, L80-D55, L90-D58, L100-D60의 고무스프링의 형상계수를 구하여 총 9개의 고무스프링을 주문 제작 하여 실험에 사용하였다. 실험은 고무스프링의 길이에 따라 기압축을 제어하여 수행하였으며, 기압축은 변형률의 5%, 10%, 15%, 20%, 25% 순서로 증가시켰다. 실험결과를 통해 힘-변형률 곡선을 얻을 수 있었고, 변형률의 증가함에 따라 강도감소 현상과 강도증가 현상이 발생함을 확인하였다. 또한 고무스프링의 크기와 지름에 따라 강성저하 및 강성증가 현상이 확연하게 나타남을 확인하였고, 힘-변형률 곡선에서 할선기울기를 이용하여 유효 압축강성도를 추정하였다. 유효압축강성도를 이용하여 실제 설계에 사용할 수 있는 설계값을 제시하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제28권4호
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• pp.223-229
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• 2016

이 연구에서는 고무 스프링과 자력마찰을 조합한 스마트 댐퍼의 동적 실험을 수행하여 스마트 댐퍼의 깃발모양 (flag-shaped) 거동을 확인하고자 하였다. 스마트 댐퍼 동적실험을 수행하기 위하여, 네오디뮴 (NdFeB) 자석을 사용하였으며 $50mm{\times}50mm{\times}25mm$ ($B{\times}L{\times}H$)의 크기를 사용하였다. 또한 폴리우레탄 고무를 사용하였으며 길이 80mm 외경 80mm 내경 20mm의 크기의 원주형 고무스프링을 사용하였다. 동적 실험에서 자석의 개수와 진동수를 제어하여 수행하였으며, 자석의 개수는 0, 4, 8, 12개의 순서로 증가하였으며, 이는 자력 마찰력이 증가함을 의미하였다. 진동수는 0.1부터 2.0Hz까지 증가시키면서 진행하였다. 실험의 진행은 고무 스프링이 장착되지 않은 자력마찰 댐퍼의 자력 마찰력 평가 실험, 고무 스프링의 기압축량 평가 실험 및 최종적으로 자력 마찰력과 기압축 고무스프링이 합성된 스마트 댐퍼의 동적 실험 순서로 진행하였다. 실험 결과를 통하여 스마트 댐퍼의 깃발모양 거동을 평가하고 에너지 소산능력, 감쇠비를 평가하여 스마트 댐퍼로서의 성능을 확인하였다.

• Elastomers and Composites
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• 제49권4호
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• pp.293-304
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• 2014

고무 공기 스프링(rubber air spring)은 자동차, 철도차량 등 수송기기의 서스펜션 장치로 사용되고 있다. 고무 공기 스프링은 고무 에어백의 압축과 팽창을 통한 탄성효과로 스프링의 역할을 한다. 고무 공기 스프링의 주요 구성요소 중 하나가 고무 슬리브(rubber sleeve)이다. 고무 슬리브는 주요 구성성분인 클로로프렌 고무와 나일론 6 코드 간의 접착이 매우 중요하다. 본 연구에서는 첨가제의 영향을 고려한 고무 슬리브의 최적 배합조성과 조건을 찾기 위해 다양한 물성시험을 하였다. 또한, 보강섬유의 최적 배향을 선정하기 위해 유한요소해석법을 이용한 수치해석을 수행하였다. 고무 공기 스프링을 제조하여 실제 차량에 장착하여 기초물성과 피로수명 및 기밀성을 시험하였다.

• 한국가스학회지
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• 제12권4호
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• pp.46-51
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• 2008

본 연구에서는 비선형 디스크 스프링과 고무링으로 구성된 완충장치의 감쇠에 관하여 연구하였다. 고무링의 마찰력과 디스크 스프링의 이력현상을 측정하여, 디스크 스프링의 적층 배열에 따른 이력곡선을 근사하고, 소산되는 에너지의 양을 추산하였다. 마찰력과 소산 에너지에 근거하여 네 종류의 감쇠 해석모델을 제시하였으며, 각각의 모델에 대한 충격응답을 고찰하였다. 고무링의 마찰력보다는 디스크 스프링의 이력현상이 완충장치의 감쇠거동에서 더 큰 영향을 미치었다. 가장 실용적인 감쇠 모델로는 소산되는 총 에너지의 양에 근거한 등가 점성 감쇠 모델이 다른 감쇠 모델보다 적합하다는 결론을 얻었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제33권8호
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• pp.773-778
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• 2009

Chevron rubber springs are used in primary suspensions for rail vehicle. Chevron rubber spring have function which reduce vibration and noise, support load carried in operation of rail vehicle. Prediction and evaluation of characteristics are very important in design procedure to assure the safety and reliability of the rubber spring. The computer simulation using the nonlinear finite element analysis program executed to predict and evaluate the load capacity and stiffness for the chevron spring. The non-linear properties of rubber which are described as strain energy functions are important parameters. These are determined by material tests which are uniaxial tension, equi-biaxial tension and shear test. The appropriate shape and material properties are proposed to adjust the required characteristics of rubber springs in the three modes of flexibility.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권6호
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• pp.226-234
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• 2021

이 연구의 목적은 천장구조재의 내진성능향상을 위해 개발된 제진장치(seismic damping·isolation unit, 이하 SDI 유닛)의 압축 및 인장하중상태의 하중-변위 관계를 평가하고 축하중 설계를 위한 기초자료를 구축하는데에 있다. 주요변수는 스프링의 유무, 방진고무의 적층수와 스프링과 방진고무의 결합을 위해 설치된 볼트의 프리스트레스력의 크기 그리고 재하방법이다. 실험결과 볼트의 프리스트레스력의 크기가 클수록, 반복하중 보다는 단조하중에서, 그리고 스프링이 있는 SDI 유닛은 하중-변위관계에서 탄성한계점까지의 강성증가 뿐만 아니라 최대 하중 이후의 연성거동에 유리하였다. 결과적으로 에너지 소산능력은 스프링이 있으면서, 3층의 방진고무 및 볼트 항복강도의 10%의 프리스트레스력을 갖는 SDI 유닛에서 가장 높았다. 개발된 SDI 유닛의 인장내력에 대해 JIS B 2704-1(2018) 및 KDS 31 00(2019)의 기준은 단조상태에서는 안전측에서 평가된 반면, 반복하중상태에서 약 10% 높게 평가되었다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1991년도 춘계학술대회논문집; 한국해사기술연구소, 대전; 1 Jun. 1991
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• pp.127-132
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• 1991

충격에 민감한 용기나 기계들은 운반이나 보관중에 받을 수 있는 진동충격 을 완화시키기 위해 충격 마운트를 이용하게 되며, 충격마운트는 용기나 기 계들이 허용하는 최대가속도와 이들이 취급되는 환경에 의해 적절히 선정되 어야 한다. 그러므로 내충격 설계는 최대 허용 가속도나 취급환경에 대한 사 양과 이 사양에 의한 충격 마운트의 선정, 그리고 선정된 내충격 시스템의 충격시험에 의한 오일 탬퍼의 결합용이 사용되기도 하지만 구조가 복잡하고 가격이 비싸서 대용량이 경우에만 국한되어 사용되고 있으며, 가장 경제적인 것은 방진고무를 사용한 것이다. 내충격 시스템은 일반적으로 큰 변형량을 요구하고 있으며, 방진고무의 경우 큰 변형에서는 hardening 스프링의 비선 형성을 가지고, 형상계수와 고무배합율에 따라 정적 스프링상수와 동적 스프 링상수가 큰 차이를 보이는 등, 설계상의 여러 제한이 있다. 그러나 방진고 무는 형상변화가 자유로우며 제작이 용이하기 때문에 이러한 장점을 이용하 면 저렴하고 다양한 용도의 충격마운트 제작에 효과적으로 사용될 수 있다. 본 논문에서는 원통형 콘테이너의 내충격 설계를 위해 충격사양에 의한 충 격마운트의 설계, 설계된 내충격 시스템의 충격시험에 의한 검증을 순차적으 로 실시하여, 방진고무를 이용한 충격마운트 설계기술을 제시함으로써, 이후 방진고무제품의 설계를 위한 자료 및 과정의 제정에 도움을 주고자 한다.

• 기계와재료
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• 제10권2호통권36호
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• pp.75-91
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• 1998

• 한국철도학회논문집
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• 제20권3호
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• pp.320-328
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• 2017

철도차량에 폭 넓게 적용되고 있는 축상고무스프링의 노화에 따른 탈선안전도 영향을 분석하고자 노화 축상고무스프링 시료를 대상으로 특성시험을 수행하였다. 그리고 축상고무스프링 노화가 탈선 안전에 미치는 영향을 분석하기 위하여 주행 동특성 해석을 수행하였다. 사용연수 17년이 지난 롤고무 축상스프링 시료를 대상으로 한 상하방향 특성시험결과, 고무 노화로 인하여 변위 복원기능이 저하되었고 스프링강성이 현저히 증가하였다. 그리고 EN14363규격 적용 twist궤도 주행 시를 모사한 주행동특성 해석결과, 정상 차량모델(Case1)에 비하여 노화 축상스프링 특성을 적용한 차량모델(Case2)의 탈선계수와 윤중감소가 증가하여 탈선안전도는 저하하였다. 특히 급격한 선형 변동이 발생하는 천이구간 주행 시 윤중감소로 인한 탈선안전도는 취약하게 나타났다.

• 한국철도학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.211-216
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• 2007

Rubber components are widely used in many application such as vibration isolators, damping, ride quality. Rubber spring is used in primary suspension system for railway vehicle. Characteristics and useful life prediction of rubber spring was very important in design procedure to assure the safety and reliability. Non-linear properties of rubber material which are described as strain energy function are important parameter to design and evaluate of rubber spring. These are determined by physical tests which are uniaxial tension, equi-biaxial tension and pure shear test. The computer simulation was executed to predict and evaluate the load capacity and stiffness for rubber spring. In order to investigate the useful life, the acceleration test were carried out. Acceleration test results changes as the threshold are used for assessment of the useful life and time to threshold value were plotted against reciprocal of absolute temperature to give the Arrhenius plot. By using the acceleration test, several useful life prediction for rubber spring were proposed.