• 제목/요약/키워드: 마찰모델

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원심 압축기의 임펠러 원판 마찰 손실에 대한 CFD 해석 (CFD analysis of the Disk Friction Loss on the Centrifugal Compressor Impeller)

  • 김현엽;조이상;조진수
    • 한국항공우주학회지
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    • 제39권7호
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    • pp.596-604
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    • 2011
  • 원심 압축기의 원판 마찰 손실은 동력 손실의 한 종류로써, 원심 압축기의 전체 효율 향상을 위해 원판 마찰 손실을 줄여야 한다. 본 연구에서는 원심 압축기의 임펠러 디스크 면과 케이싱 사이의 축 간격 및 표면 조도 변화에 따른 원판 마찰 손실을 분석하였고, 원판마찰손실 저감을 위한 새로운 이론식을 제안하고자 한다. 원심 압축기 임펠러의 정상상태 해석을 위해서 상용 전산해석 코드인 FLUENT의 회전 좌표계와 2-equation k-${\omega}$ SST 모델을 사용하였다. CFD 해석 결과, 원심압축기 임펠러의 원판 마찰 손실은 축 간격의 변화보다는 표면조도의 변화에 더 큰 영향을 받는 것으로 분석되었다. 원심압축기 임펠러의 원판 마찰 손실을 최소화하기 위해서 축 간격은 이론적인 경계층 두께와 동일하도록 설정하고 표면조도는 최소화해야 한다.

가장자리 하중조건에서의 볼 조인트 마찰소음 연구 (Investigation of Friction Noise in Ball Joint Under Edge Loading Condition)

  • 강재영
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권7호
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    • pp.779-784
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    • 2014
  • 본 연구에서는 볼 조인트 구조에서 가장자리 하중을 받고 있을 때의 마찰 소음을 이론적으로 연구하였다. 구형 베어링 구조체와 반구 형태의 소켓간 마찰접촉 모델을 수학적으로 유도하여 동역학적 운동방정식을 전개하였다. 그 결과 볼 조인트부 굽힘 모드가 마찰에 의해 불안정할 수 있음을 보였고, 축력 및 접촉강성이 볼 조인트 동적 불안정성에 크게 영향을 주고 있음을 보였다. 반면 소켓의 틸팅 각도는 동적 불안정성에 크게 기여하지 않음을 보였다.

마찰감쇠기가 있는 블레이드디스크의 강제진동해석 (Forced Response Analyses of a Bladed Disk with Friction Dampers)

  • 유재한;이인
    • 한국추진공학회지
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    • 제14권5호
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    • pp.15-23
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    • 2010
  • 블레이드 디스크에는 진동 저감을 위해 종종 마찰 감쇠기가 같은 부가적인 감쇠 요소가 부착된다. 마찰 감쇠기가 있는 블레이드 디스크의 강제 진동 해석 시스템이 개발 및 검증되었다. 비선형 진동 해석 방법인 다중 조화 방법과 주기 구조물의 효율적인 해석을 위한 주기 경계 조건이 사용되었으며 집중된 구조 비선형성인 마찰 감쇠기가 있는 구조물의 거동을 모사하기 위하여 가상 질량법으로 얻어진 모드 형상이 사용되었다. 이러한 모드와 일반적인 고유 모드의 상대적인 수렴성이 비교되었다.

강인한 마찰 상태 관측기와 순환형 퍼지신경망 관측기를 이용한 비선형 마찰제어 (Nonlinear Friction Control Using the Robust Friction State Observer and Recurrent Fuzzy Neural Network Estimator)

  • 한성익
    • 한국공작기계학회논문집
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    • 제18권1호
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    • pp.90-102
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    • 2009
  • In this paper, a tracking control problem for a mechanical servo system with nonlinear dynamic friction is treated. The nonlinear friction model contains directly immeasurable friction state and the uncertainty caused by incomplete modeling and variations of its parameter. In order to provide the efficient solution to these control problems, we propose a hybrid control scheme, which consists of a robust friction state observer, a RFNN estimator and an approximation error estimator with sliding mode control. A sliding mode controller and a robust friction state observer is firstly designed to estimate the unknown infernal state of the LuGre friction model. Next, a RFNN estimator is introduced to approximate the unknown lumped friction uncertainty. Finally, an adaptive approximation error estimator is designed to compensate the approximation error of the RFNN estimator. Some simulations and experiments on the mechanical servo system composed of ball-screw and DC servo motor are presented. Results demonstrate the remarkable performance of the proposed control scheme.

향상된 스틱-슬립 마찰 모델을 이용한 스마트 구조물의 마이크로 위치제어 (Micro-positioning of a Smart Structure using an Enhanced Stick-slip Model)

  • 이철희;장민규;최승복
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2008년도 추계학술대회논문집
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    • pp.230-236
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    • 2008
  • In this paper, a model-based stick-slip compensation for the micro-positioning is proposed using an enhanced stick-slip model based on statistical rough surface contact model. The smart structure is comprised with PZT (lead (Pb) zirconia (Zr) Titanate (Ti)) based stack actuator incorporating with the PID (Proportional-Integral-Derivative) control algorithm, mechanical displacement amplifier and positioning devices. For the stick-slip compensation, the elastic-plastic static friction model is used considering the elastic-plastic asperity contact in the rough surfaces statistically. Mathematical model of system for the positioning apparatus was derived from the dynamic behaviors of structural parts. PID feedback control algorithms with the developed stick-slip model as well as feedforward friction compensator are formulated for achieving the accurate positioning performance. Experimental results are provided to show the performances of friction control using the developed positioning apparatus.

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전산 열.구조해석에 의한 알루미늄 6061 마찰교반용접 특성 연구 (A Study on Numerical Thermo-Mechanical Analysis for Aluminum 6061 Friction Stir Welding)

  • 박찬우;팽진기;옥주선
    • 한국정밀공학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.632-639
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    • 2012
  • A fully coupled thermo-mechanical model is adopted to study the temperature distribution and the material deformation in friction stir welding(FSW) process. Rotational speed is most important parameters in this research. Three dimension results under different process parameters were presented. Result indicate that the maximum temperature is lower than the melting point of the welding material. The higher temperature gradient occurs in the leading side of the workpiece. The maximum temperature can be increased with increasing the tool angular velocity, rpm in the current numerical modeling. In this research ABAQUS Ver.6.7 is to analyze a fully coupled thermo-mechanical model. ALE(Arbitrary Lagrangian-Eulerian) finite element formulation is used for the large deformation in FSW process and using the Mass scaling for the analysis time efficiency.

세라믹 마멸에 있어서의 새로운 파라메터 제안 (I) 질화규소와 지르코니아의 마찰$\cdot$마멸 특성 (A Propotition of a New Parameter in Ceramic Wear(I) Friction and Wear Characteristics of Silicon Nitride and Zirconia)

  • 김석삼;김상우
    • 대한기계학회논문집
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    • 제17권6호
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    • pp.1441-1455
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    • 1993
  • 본 연구에서는 최신기법에 의해서 제조된 HIP제 질화규소와 지르코니아를 실험재료로 하여 무윤활하에서의 미끄럼마찰·마멸실험을 수행하여 마찰·마멸특성을 규명하고, SEM을 이용한 마멸면의 미시적 관찰을 통해서 세라믹의 마멸기구를 조사하 여 세라믹마멸기구의 마멸모델을 제시하고자 한다. 제시된 마멸모델에서 파괴역학을 도입하여 이론해석과 고찰을 수행하여 보다 실용적인 세라믹의 마멸율울 평가할 수 있 는 새로운 무차원 파라메터를 제안하고자 한다.

길이 방향 핀이 달린 봉 다발에서의 난류 마찰계수 산출을 위한 해석적 방법 (Analytic Prediction of Friction Factors for Turbulent Flow in Longitudinally Finned Rod Bundles)

  • Kim, Nae-Hyun;Hong, Sung-Deok;Kwon, Hyuk-Sung;Lee, Sang-Keun
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제23권4호
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    • pp.401-409
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    • 1991
  • 본 연구에서는 길이 방향의 핀이 달린 봉 다발의 난류 마찰계수를 예측할 수 있는 해석적 모델이 개발되었다. 현재 KMRR의 연료봉으로 핀이 달린 봉다발이 고려되고 있다. 본 모델에서는“Law of the Wall”이 전체 수로에 적용 가능하다고 가정하였다. 전체 수로를 작은 요소 수로와 핀 간 수로로 나누고 각 요소 수로마다“Law of the Wall”속도 분포 곡선을 적분하여 난류 마찰계수를 예측할 수 있는 해석적 방정식을 얻는다. 이 방법을 KMRR 연료봉에 적용한 결과 6핀 실험결과는 잘 예측하고 8핀 실험 결과는 15% 정도 높게 예측하였다.

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향상된 스틱-슬립 마찰 모델을 이용한 스마트 구조물의 마이크로 위치제어 (Micro-positioning of a Smart Structure Using an Enhanced Stick-slip Model)

  • 이철희;장민규;최승복
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제18권11호
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    • pp.1134-1142
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    • 2008
  • In this paper, a model-based stick-slip compensation for the micro-positioning is proposed using an enhanced stick-slip model based on statistical rough surface contact model. The smart structure is comprised with PZT(lead (Pb) zirconia(Zr) Titanate(Ti)) based stack actuator incorporating with the PID(proportional-integral-derivative) control algorithm, mechanical displacement amplifier and positioning devices. For the stick-slip compensation, the elastic-plastic static friction model is used considering the elastic-plastic asperity contact in the rough surfaces statistically. Mathematical model of system for the positioning apparatus was derived from the dynamic behaviors of structural parts. PID feedback control algorithms with the developed stick-slip model as well as feedforward friction compensator are formulated for achieving the accurate positioning performance. Experimental results are provided to show the performances of friction control using the developed positioning apparatus.

FUZZY 이론을 응용한 질감 표현의 객관적 등급예측

  • 이수민;권영하;이주영
    • 한국섬유공학회:학술대회논문집
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    • 한국섬유공학회 1998년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.274-279
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    • 1998
  • 주관적인 질감을 표현하는 형용사는 매끄럽기-껄끄럽기, 편편하기-우둘두둘하기, 부드럽기-뻣뻣하기, 폭신하기-딱딱하기로 4개의 상반된 쌍으로 정리 분류할 수 있었다. 직물을 7점 척도에 의해 표현되는 질감을 조사하고, 동일직물의 마찰계수, 표면 거칠기, 마찰력, 밀도, 중량, 두께 등의 역학적, 물리적 값을 객관적으로 측정한 후 상호 상관관계를 구하고 Fuzzy 이론을 이용하여 객관적 등급을 예측하는 모델을 확립하였다.(중략)

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