• 제목/요약/키워드: 마찰공학

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조립토와 건설재료(steel)사이의 동마찰계수 (Dynamic Friction Behavior of Interfaces Between Granular Materials and Steel)

  • 김대상
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제17권3호
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    • pp.33-39
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    • 2001
  • 지진 등에 의해 유발된 동 하중에 의한 지반-구조물 계의 응답은 지반-구조물사이의 경계에서의 마찰특성과 미끄러짐에 의해 크게 영향을 받게 된다. 본 논문에서는 진동대(Shaking table)를 이용하여 조립토와 건설재료(steel)와의 경계에서 지반으로부터 지중구조물에 전달되는 전단응력의 전달정도를 파악하기 위한 실험을 실시하였다. 본 실험에서 설정한 미끄러짐속도 범위 내에서는 미끄러짐속도 변화에 따른 조립토와 건설재료(steel) 사이의 동마찰계수의 변화가 작다는 사실이 관찰되었다. 그리고 조립토의 평균유효입경의 변화가 동마찰계수에 미치는 영향도 함께 조사되었으며, 이 동마찰계수를 같은 조립토에 대한 평면변형률시험을 통해 얻어진 최대내부마찰각으로부터 구한 마찰계수와 비교하여 정량화하였다.

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인장형 앵커와 압축형 앵커의 하중전이에 관한 연구 (Load Transfer of Tension and Compression Anchors in Weathered Soil)

  • 김낙경
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제17권3호
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    • pp.59-68
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    • 2001
  • 풍화토 지반에 설치된 그라운드 앵커의 하중전이 현상을 규명하기 위하여 성균관대학교 지반시험장에서 인발시험을 수행하였다. 지반과 구조물을 일체화시키는데 사용하는 앵커는 앵커체와 지반의 마찰력에 의해서 구조물을 지지하는 역할을 하며 앵커의 하중과 변형의 관계를 규명하기 위해서는 앵커의 마찰력 분포의 변화(하중전이)가 중요한 요소가 된다. 하중 재하시 앵커체에 발생하는 하중전이 분포는 앵커의 인발 지지력과 밀접한 관계가 있고 앵커체의 종류(인장형 또는 압축형), 정착장의 길이, 지반 조건 등에 따라 분포 양상이 변하기 때문에 하중전이를 이해하기 위해서는 강선과 그라우트의 하중분포 그리고 앵커 그라우트체와 지반과의 마찰력 분포를 알아야 한다. 앵커의 자유장의 강선에 작용하는 응력, 그라우트체에 작용하는 응력, 그리고 정착장 강선의 응력을 계측하여 강선과 그라우트의 정착응력 및 그라우트와 지반에서의 마찰력 분포를 구함으로써 강선-그라우트-지반의 복합적인 거동에 따른 각 하중 단계마다의 하중전이 분포를 구하였다. 또한 현장시험 결과의 신뢰성 확보를 위하여 수치해석 모델링을 통하여 해석을 수행하여 비교하였다.

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체적소성가공에서 마찰법칙이 유한요소해석 결과에 미치는 영향에 관한 고찰 (Consideration on Frictional Laws and their Effect on Finite Element Solutions in Bulk Metal Forming)

  • 전만수;문호근;황상무
    • 한국정밀공학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.102-109
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    • 1996
  • Effects of frictional laws on finite element solutions in metal forming were investigated in this paper. A rigid-viscoplastic finite element formulation was given with emphasis on the frictional laws. The Coulomb friction and the constant shear friction laws were compared through finite element analyses of compression of rings and cylinders with different aspect ratios, ring-gear forging, multi-stage cold extrusion and hot strip rolling under the isothermal condition. It has been shown that two laws may yield quite different results when the aspect ratio of a process and the fractional contact region are large.

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SI 엔진 피스톤-링의 마찰모드 (The Frictional Modes of Piston Rings for an SI Engine)

  • 조성우;최상민;배충식
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제8권5호
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    • pp.114-120
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    • 2000
  • Friction forces of piston rings for a typical SI engine were independently measured while excluding the effects of cylinder pressure, oil starvation and piston secondary motion using a floating liner system. Friction patterns, represented by the measured friction forces, were classified into five frictional modes with regard to the combination of predominant lubrication regimes(boundary, mixed and hydrodynamic lubrication) and stroke regions(mid-stroke and dead centers). The modes were identified on the Stribeck diagram of the dimensionless bearing parameter and friction coefficients which were evaluated at the mid-stroke and at the dead centers. And the frictional modes were estimated to the full operation range. The compression rings behave in the mode where hydrodynamic lubrication is dominant at the mid-stroke and mixed lubrication is dominant at the dead centers under steady operating conditions. However, the oil control ring behave in the mode where mixed lubrication is dominant throughout the entire stroke.

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마찰속도와 마찰력의 변화에 따른 세라믹 용사 코팅재의 마모특성 (Wear Characteristics on Friction Velosity and Force of Plasma Sprayed Ceramic Coating Layer)

  • 김귀식;김성익
    • 동력기계공학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.56-61
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    • 2002
  • This study is to investigate the wear behaviors of thermally sprayed ceramic coating by a pin-on-disk wear testing machine. The test specimens were plasma sprayed TiO2 coating material on carbon steel substrate(S45C) with Ni-4.5%Al alloy bond coating. Wear characteristics, friction coefficient and wear rates, were conducted at the three kinds of loads and velosities. Wear environments were dry and lubrication friction. The friction coefficients of TiO2 coating specimen in dry friction were almost same according to increase the friction velocity. The wear rate increased when the friction force is high. In lubrication friction, the wear hardly occured and friction coefficient was about 0.1. The adhesiveness of TiO2 in lubrication friction is larger than that in dry one.

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마찰보상을 통한 서어보제어계의 정밀 안정화 제어 (Precision Stabilization Control of Servo-system by Using Friction Compensation)

  • 강민식
    • 한국정밀공학회지
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    • 제16권3호통권96호
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    • pp.109-115
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    • 1999
  • This paper presents a stabilization control designed to improve position stabilization performance of a position servo-system(turret) mounted on a manuvering platform(vehicle). In the consideration of the motion of the platform, a dynamic model of the stabilization system is derived and shows the viscous and stick-slip friction torques are the major source of stabilization errors. An extended generalized minimum variance control which consists of a feedforward disturbance compensation as well as a pole placement feedback control is suggested to reduce the stabilization errors caused from the friction disturbances. This modeling and control are applied to a small experimental set-up and the experimental results confirm the accuracy of the model and the effectiveness of the suggested control.

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다물체계의 자려진동 구현을 위한 마찰 모델링 (Friction Model to Realize Self-excited Vibration of Multi-body Systems)

  • 노현영;유홍희
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제17권6호
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    • pp.524-530
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    • 2007
  • This paper presents a friction model to realize self-excited vibration of multi-body systems. The friction coefficient is modeled with a spline function in most commercial codes. Even if such a function resolves the problem of discontinuity in friction force, it cannot realize self-excited vibration phenomena. Furthermore, as the relative velocity approaches zero, the friction coefficient approaches zero with the conventional model. So, slip occurs when small force is applied to the system. To avoid these problems a new friction model is proposed in this study. With the new friction model, the self-excited vibration can be realized since the friction coefficient changes with the relative velocity. Furthermore, the slip phenomena could be reduced significantly with the proposed model.

철근콘크리트 전단벽-모멘트골조 형식 건물에 대한 마찰형 감쇠기 설치방식 비교연구 (Configurations of the Friction Dampers Installed in a Reinforced Concrete Shear Wall-Moment Frame System)

  • 박지훈;김길환
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제12권2호
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    • pp.53-67
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    • 2008
  • 본 연구에서는 전단벽-모멘트골조 시스템으로서 전단벽이 주로 횡력을 부담하는 철근콘크리트 건물을 대상으로 다양한 설치형식과 마찰력의 총량 및 분포를 갖는 마찰형 감쇠기의 제진보강 효과를 수치해석을 통해 비교 분석하였다. 감쇠기의 설치형식으로서 전단벽에 인접한 대각가새형, 벽체가 없는 골조를 보강하는 대각가새형 및 벽체 단부를 보강하는 수직경계요소형을 고려하였다. 하중기준 강화로 설계용보다 크게 증가한 지진하중에 대해 건물의 재료비선형성을 고려한 비선형시간이력해석을 수행하여 에너지소산, 횡하중 및 부재손상도 측면에서 마찰형 감쇠기의 제진성능을 비교 분석하였다. 기준마찰력의 30% 수준의 총마찰력을 갖는 벽체보강 대각가새형 설치형식이 전반적으로 가장 우수한 제진성능을 보이며,이 경우에 마찰력 배분방식은 중요하지 않았다. 또한 일부층에 집중설치함으로써 전층설치에 약간 못미치는 제진성능을 얻을 수 있었다.

벤치마크 로봇의 동적 마찰 보상을 위한 적응 제어기 설계 (Design of Adaptive Controller to Compensate Dynamic Friction for a Benchmark Robot)

  • 김인혁;조경훈;손영익;김필준
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권1호
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    • pp.202-208
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    • 2014
  • 로봇 시스템에 작용하는 마찰력은 비선형 형태이며 특히 저속에서의 정밀 제어를 어렵게 만든다. 본 논문에서는 로봇 연구에서 자주 활용되고 있는 벤치마크 로봇 시스템의 단축 모델에 대한 동적 마찰 보상 문제를 다룬다. 마찰 모델은 동적 특성 및 다양한 효과를 나타낼 수 있도록 비선형 동적 모델인 LuGre 모델을 고려한다. 본 논문에서 제안하는 제어기는 두 부분으로 구성된다. 동적 마찰의 추정 및 보상을 위해 Dual 관측기 기반의 적응 제어기를 사용한다. 마찰 추정 오차 및 나머지 외란을 보상하기 위해 PI 관측기를 추가로 설계한다. 모의실험을 통해 비선형 동적 마찰이 벤치마크 로봇 시스템의 제어 성능에 미치는 영향을 확인하고 제안된 제어기를 사용함으로써 동적 마찰에 대한 제어 성능이 향상됨을 보인다.

Kanai-Tajimi 필터 인공지진 가진된 마찰형 감쇠를 갖는 구조물의 변위 응답 확률분포 (Probability Distribution of Displacement Response of Structures with Friction dampers Excited by Earthquake Loads Generated Using Kanai-Tajimi Filter)

  • 윤경조;박지훈;민경원;이상현
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제20권5호
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    • pp.623-628
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    • 2007
  • 마찰형 감쇠를 갖는 구조물은 구조물의 고유주기, 하중의 특성, 그리고 외부하중에 대한 마찰력의 상대적인 크기에 따라 강한 비선형성을 나타내므로, 구조물의 최대응답을 예측하기 매우 어렵다. 기존의 연구에서는 비선형 시스템을 등가의 선형 시스템으로 치환하거나, 구조물의 비선형 시간이력해석을 통한 응답스펙트럼 분석에 의한 간단한 확률해석에 의해 수행되었다. 지진 하중은 불확실성과 불규칙성을 갖고 있기 때문에 확률적으로 정의된다면, 지진하중을 받는 마찰형 감쇠를 갖는 구조물의 응답 역시 확률분포를 나타낼 것이다. 본 논문에서는 Kanai-Tajimi 필터를 이용해 생성된 인공지진하중에 대해 마찰형 감쇠를 갖는 구조물의 비선형 시간이력 해석이 수행되었다. 그리고 정규분포 확률밀도 함수에 선형 회귀분석을 통해 얻어진 구조물의 주기와 마찰력의 크기에 의한 변수를 업데이트 시킨 마찰형 감쇠를 갖는 구조물의 변위 응답 확률밀도함수식이 제시된다.