• Title/Summary/Keyword: 기계적 접촉

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Analysis of Mechanical Face Seals for Design Purpose Part II: Thermoelastic, Wearing and Vibrational Effects (설계목적을 위한 기계평면시일의 해석, 제2보: 열탄성, 마모 및 진동의 영향에 관하여)

  • Kim, Chung-Kyun
    • Tribology and Lubricants
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    • v.6 no.2
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    • pp.34-42
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    • 1990
  • 기계명면시일의 접촉 운동면에서 유체가 비압축성이고, 점서의 영향을 받는 경우에 대한 체적 누설 유동량과 마찰 토오크를 멱급수의 방법을 이용하여 추정하였다. 본 연구에서 고려되고 있는 설계인자로 시일의 경사도, 접촉 운동면에서의 사인파형, 코우닝, 열탄성 변화량, 마모량, 시일의 스프링 강성도에 따른 축방향의 변화량을 종합적으로 고려하여 해석하였다. 계산된 결과에 의하면 특히 회전속도가 증가되면 열탄성 변화량에 의한 시일의 누설 유동량과 마찰 토오크는 커다란 영향을 받고 있는 것으로 나타나고 있다.

Interfacial Properties of Gradient Specimen of CNT-Epoxy Nanocomposites using Micromechanical Technique and Wettability (미세역학적 실험법과 젖음성을 이용한 CNT-에폭시 나노복합재료 경사형 시편의 계면특성)

  • Wang, Zuo-Jia;GnidaKouong, Joel;Park, Joung-Man;Lee, Woo-Il;Park, Jong-Gyu
    • Composites Research
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    • v.22 no.5
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    • pp.8-14
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    • 2009
  • Interfacial evaluation of glass fiber reinforced carbon nanotube (CNT)-epoxy nanocomposite was investigated by micromechanical technique in combination with wettability test. The contact resistance of the CNT-epoxy nanocomposite was measured using a gradient specimen, containing electrical contacts with gradually-increasing spacing. The contact resistance of CNT-epoxy nanocomposites was evaluated by using the two-point method rather than the four-point method. Due to the presence of hydrophobic domains on the heterogeneous surface, the static contact angle of CNT-epoxy nanocomposite was about $120^{\circ}$, which was rather lower than that for super-hydrophobicity. For surface treated-glass fibers, the tensile strength decreased dramatically, whereas the tensile modulus exhibited little change despite the presence of flaws on the etched fiber surface. The interfacial shear strength (IFSS) between the etched glass fiber and the CNT-epoxy nanocomposites increased due to the enhanced surface energy and roughness. As the thermodynamic work of adhesion, $W_a$ increased, both the mechanical IFSS and the apparent modulus increased, which indicated the consistency with each other.

A Study on the Analysis of Heat and Metallurgical Structure of Connection Parts for Residual Current Protective Devices (저압용 누전차단기 접속부의 발열 및 금속 조직 분석에 관한 연구)

  • Choi Chung-Seog;Shong Kil-Mok;Kim Dong-Ook;Kim Dong-Woo;Kim Young-Seok
    • Fire Science and Engineering
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    • v.18 no.4
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    • pp.57-63
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    • 2004
  • We investigated heat properties of connection terminal in residual current protective devices(RCD) according to contact pressure for low voltage appliance. And we analyzed voltage and current waveform and oxide propagation when the poor-contact happened between terminal and wire. When contact pressure between terminal and connection wire was not applied, the heat was generated and an oxide was formed on the surface of the wire. The temperature of the insulation surrounding terminal was ascended sharply by poor-contact, micro-sparks and continuous arc sound happened in interior terminal. When the poor-contact by vibration occurred inner conductor of terminal and wire, an oxide was propagated on contact surface and the temperature was increased at 869℃. Thus, we found that the risk of electrical disaster is high in terminal and connection wire parts.

A Study on Convergence Contact Behavior of Friction Heat and Pad on Disk Brake (디스크 브레이크에서 마찰열과 패드에 작용하는 융합 접촉거동에 관한 연구)

  • Han, Seung-Chul;Lee, Bong-Gu
    • Journal of the Korea Convergence Society
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    • v.9 no.1
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    • pp.283-289
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    • 2018
  • In automotive disc brake systems, frictional heat is not uniformly dispersed for reasons such as heat flux and thermal deformation. The thermoelastic deformation due to the frictional heat affects the contact pressure distribution and the contact load may be concentrated on the contact portion on the the disc brake surface, resulting in thermoelastic instability. In this study, thermal analysis and thermal deformation analysis considering the contact between disk and pad occurred during braking through 3D axial symmetry model with reference to the experimental equation and Kao's analysis method of contact pressure of disk and pad. ANSYS is used to analyze the thermal and elastic instability problems occurring at the contact surface between the disk and the pad, considering both the thermal and mechanical loads. A 3D axisymmetric model with direct contact between the disk and the pad was constructed to more accurately observe the thermal behavior of the disk by observing the frictional surface temperature, thermal deformation and contact thermal stress of the disk.

Comparison of Contact Resistivity Measurements of Silver Paste for a Silicon Solar Cell Using TLM and CTLM (TLM 및 CTLM을 이용한 실리콘 태양전지 전면전극소재의 접촉 비저항 측정 비교연구)

  • Shin, Dong-Youn;Kim, Yu-Ri
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.38 no.6
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    • pp.539-545
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    • 2014
  • Contact resistivity between silver electrodes and the emitter layer of a silicon solar cell wafer has been measured using either the circular transmission line method or the linear transmission line method. The circular transmission line method has an advantage over the linear transmission line method, in that it does not require an additional process for mesa etching to eliminate the leakage current. In contrast, the linear transmission line method has the advantage that its specimen can be acquired directly from a silicon solar cell. In this study, measured resistance data for the calculation of contact resistivity is compared for these two methods, and the mechanism by which the linear transmission line method can more realistically reflect the impact of the width and thickness of a silver electrode on contact resistivity is investigated.

CMP 컨디셔닝 공정에서의 부식방지를 위한 자기조립 단분자막의 적용과 표면특성 평가

  • Jo, Byeong-Jun;Gwon, Tae-Yeong;Venkatesh, R. Prasanna;Kim, Hyeok-Min;Park, Jin-Gu
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.33.2-33.2
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    • 2011
  • CMP (Chemical-Mechanical Planarization) 공정이란 화학적 반응과 기계적 힘을 동시에 이용하여 표면을 평탄화하는 공정으로, 반도체 산업에서 회로의 고집적화와 다층구조를 형성하기 위해 CMP 공정이 도입되었으며 반도체 패턴의 미세화와 다층화에 따라 CMP 공정의 중요성은 더욱 강조되고 있다. CMP 공정은 압력, 속도 등의 공정조건과, 화학적 반응을 유도하는 슬러리, 기계적 힘을 위한 패드 등에 의해 복합적으로 영향을 받는다. CMP 공정에서, 폴리우레탄 패드는 많은 기공들을 포함한 그루브(groove)를 형성하고 있어 웨이퍼와 직접적으로 접촉을 하며 공정 중 유입된 슬러리가 효과적으로 연마를 할 수 있도록 도와주는 역할을 한다. 하지만, 공정이 진행 될수록 그루브는 손상이 되어 제 역할을 하지 못하게 된다. 패드 컨디셔닝이란 컨디셔너가 CMP 공정 중에 지속적으로 패드 표면을 연마하여 패드의 손상된 부분을 제거하고 새로운 표면을 노출시켜 패드의 상태를 일정하게 유지시키는 것을 말한다. 한편, 금속박막의 CMP 공정에 사용되는 슬러리는 금속박막과 산화반응을 하기 위하여 산화제를 포함하는데, 산화제는 금속 컨디셔너 표면을 산화시켜 부식을 야기한다. 컨디셔너의 표면부식은 반도체 수율에 직접적인 영향을 줄 수 있는 scratch 등을 발생시킬 뿐만 아니라, 컨디셔너의 수명도 저하시키게 되므로 이를 방지하기 위한 노력이 매우 중요하다. 본 연구에서는 컨디셔너 표면에 연마 잔여물 흡착을 억제하고, 슬러리와 컨디셔너 표면 간에 일어나는 표면부식을 방지하기 위하여 소수성 자기조립 단분자막(SAM: Self-assembled monolayer)을 증착하여 특성을 평가하였다. SAM은 2가지 전구체(FOTS, Dodecanethiol를 사용하여 Vapor SAM 방법으로 증착하였고, 접촉각 측정을 통하여 단분자막의 증착 여부를 평가하였다. 또한 표면부식 특성은 Potentiodynamic polarization와 Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) 등의 전기화학 분석법을 사용하여 평가되었다. SAM 표면은 정접촉각 측정기(Phoenix 300, SEO)를 사용하여 $90^{\circ}$ 이상의 소수성 접촉각으로써 증착여부를 확인하였다. 또한, 표면에너지 감소로 인하여 슬러리 내의 연마입자 및 연마잔여물 흡착이 감소하는 것을 확인 하였다. Potentiodynamic polarization과 EIS의 결과 분석으로부터 SAM이 증착된 표면의 부식전위와 부식전류밀도가 감소하며, 임피던스 값이 증가하는 것을 확인하였다. 본 연구에서는 컨디셔너 표면에 SAM을 증착 하였고, CMP 공정 중 발생하는 오염물의 흡착을 감소시킴으로써 CMP 연마 효율을 증가하는 동시에 컨디셔너 금속표면의 부식을 방지함으로써 내구성이 증가될 수 있음을 확인 하였다.

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Effects of Surface Roughness on Contact Angle of Nanofluid Droplet (표면조도가 나노유체 액적의 접촉각에 미치는 영향)

  • Kim, Yeung Chan
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.37 no.6
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    • pp.559-566
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    • 2013
  • The effects of solid surface roughness on the contact angle of a nanofluid droplet were experimentally investigated. The experiments were conducted using the solid surface of a 10 mm cubic copper block and the nanofluid of water mixed with CuO nanoparticles. The experimental results showed that the contact angles of nanofluid droplets were lower than those of water droplets and that the contact angle of the nanofluid droplet increased with the solid surface roughness. Furthermore, it was found that the contact angles of water droplets on the solid surface quenched by both water and the nanofluid were lower than those of water droplets on the pure solid surface. However, significant differences were not observed between the contact angles on the solid surfaces quenched by water and the nanofluid.

Study of Factor Causing Wear of a Barrel Cam in a Paper-Cup-Forming Machine by Using Multibody Dynamics Model (다물체 동역학 모델을 이용한 종이컵 성형기용 배럴캠의 마모 인자에 관한 연구)

  • Jun, Kab-Jin;Park, Tae-Won;Cheong, Kwang-Yeil;Kim, Young-Guk
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.34 no.3
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    • pp.361-367
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    • 2010
  • The barrel cam, which is a type of cylindrical cam, has been widely used as a part of index drive units for automatic manufacturing machines. The axis of rotation of the barrel cam is orthogonal to the axis of rotation of the follower. The index drive rotates or dwells depending on the cam profile, while the cam rotates with a constant velocity. Continuous sliding contact between the barrel cam and the follower surfaces causes wearing of the adhesive between them. This study shows that the contact force between two sliding bodies is responsible for the wear of the barrel cam in the paper-cup-forming machine. This contact force is calculated by using the multibody dynamics model of the paper-cup-forming machine. The analytical result is validated by comparing it to the actual wear spots on the real product.

Influence of Contact Types on the Stress Distributions in Large-Diameter Rolling Bearings (대형 구름 베어링의 접촉형태가 응력분포에 미치는 영향에 관한 연구)

  • 이승렬;이영제;김청균
    • Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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    • 1995.06a
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    • pp.54-64
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    • 1995
  • 대표적인 대형 베어링인 일체형 볼 베어링과 와기어 레이스형 볼 또는 로울러 베어링의 마찰 특성을 비성형 유한요소 프로그램인 MARC를 사용하여 상호간의 마찰형상에 대한 접촉응력과 마찰력 특성을 비교 해석하였다. 특히 와이어 레이스식 슬루잉 링 베어링은 우수한 마찰특성 때문에 건설기계, 하역기계, 광산기계나 탱크와 같은 국방무기 등에서 널리 사용되고 있다. 접촉면의 변형에 따른 일체형의 볼 베어링은 마찰력과 기울기면에서 와이어 레이스식 베어링에 비하여 크고, 같은 와이어 레이스식 베어링에서는 마찰력의 경우 볼 타입이 로울러 탕입에 비하여 약간 크게 나타났다. 이들의 계산결과를 종합하면 와이어 레이스식 베어링이 일체형 베어링에 비하여 마찰특성이 우수하고, 특히 와이어 레이스 베어링중에서 로울러 타입은 마찰 토오크면에서 균일하기 때문에 베어링을 사용한 제어기능 설계에서 특히 우수한 결과를 제공할 수 있다. 유한요소 해석결과는 기존의 실험결과와 잘 일치하고 있어서 슬루잉 링 베어링의 최적설계에 유한요소 해석의 유용함을 확인하였다. 또한 상부 구조물과 하부 구조물을 연결하기 위한 체결볼트의 구멍은 하중조건에 따라서 구조적 불안정성을 야기할 수 있음도 확인하였다.

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Reflection and Transmission Characteristics of Oblique-Incidence Ultrasonic Waves at Solid-Solid Contact Interfaces (고체-고체 접촉계면에서 경사입사 초음파의 반사·투과 특성 분석)

  • Nam, Tae-Hyung;Kim, Chung-Seok;Lee, Tae-Hun;Jhang, Kyung-Young;Kim, Noh-Yu
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.35 no.9
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    • pp.1113-1118
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    • 2011
  • In order to evaluate the characteristics of solid-solid contact interfaces, reflection or transmission techniques involving normal-incidence longitudinal waves are generally used. However, these normal-incidence techniques are of limited use in field applications such as in the inspection of welded parts. The oblique-incidence ultrasonic technique may be an alternative for overcoming these problems. However, in this technique, the mode conversion at the contact interfaces should be taken into account along with the normal and tangential interface stiffness. In this study, we have suggested a theoretical model for obliqueincidence ultrasonic waves at the contact interfaces and analyzed their reflection and transmission characteristics. Experimental results showed that the measured reflection coefficient and second harmonic wave agreed well with the suggested theoretical model. Consequently, the oblique-incidence technique can be a promising method for evaluating the characteristics of the contact interfaces.