• 한국항행학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.760-766
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• 2010

본 논문에서는 유압 비례 제어 밸브로 구동되는 유압모터 부하계에 존재하는 정지마찰토크와 점성마찰토크를 해석하였다. 이에 기초 실험으로 유압시스템의 에너지인 압력과 유량에 대한 특성실험을 수행하였고, 공압브레이크 시스템을 이용하여 브레이크 압력의 변화를 인가하여 마찰토크의 변화를 실험하였다. 비선형마찰과 선형마찰에 대한 해석은 유압 시스템의 마찰특성에 대하여 수행하였다.

• 대한치과보철학회지
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• 제54권1호
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• pp.8-13
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• 2016

목적: 본 연구의 목적은 두 가지(스프링형, 마찰형) 종류의 기계식 임플란트 토크 렌치를 2000회의 반복 사용과 100회의 멸균과정 후 그들의 정확도를 평가하는 것이다. 재료 및 방법: 각기 다른 5개 제조사의 스프링형, 마찰형 기계식 임플란트 토크 렌치가 각 15개씩, 총 30개 사용되었다. 디지털 토크 측정기(MGT-12, Mark-10 Corp, USA)를 이용하여 토크값을 실험 전 최초 측정 후 각 토크 렌치를 같은 조건(목표 토크 값까지 20회씩 반복 사용 후 멸균봉투에 포장하여 고압증기 멸균 시행)으로 100회 반복 시행하였다. 그 후 다시 토크값을 측정하여 비교하였다. 수집된 자료는 SPSS 통계분석 프로그램을 이용하여 분석하였고 오차율을 계산하였다. Mann-Whitney-U test를 이용하여 실험군 사이의 유의성을 분석하였다(P<.05). 결과: 스프링형 토크 렌치는 실험 전후로 토크값의 유의할만한 차이를 보이지 않았다(P>.05). 반면에 마찰형 토크 렌치는 실험 전후로 토크값의 유의할만한 차이를 나타내었으며(P<.05), 10% 이상의 오차율이 모두 마찰형 토크 렌치에서 나타났다. 결론: 본 연구의 제한된 실험 조건하에서 스프링형 토크 렌치가 마찰형 토크 렌치보다 사용횟수와 멸균과정을 고려했을 때 더욱 신뢰성이 높은 정확도를 보였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제12권2호통권45호
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• pp.143-150
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• 2000

마찰접합용 고장력 볼트 셋트의 관련 규격에서 허용하는 치수공차 범위 내에서 너트 구멍의 편심과 와셔 구멍 지름의 공차는 체결 시 편심에 의한 접촉면적의 결손을 초래하고 체결력의 산포를 유발하는 요인이 된다. 편평한 너트 자리면과 와셔의 접촉시 분포되는 압력의 비선형성을 고려하여 편평한 자리면 형상을 원호곡면으로 바꾸면 초기 선 접촉은 체결이 진행됨에 따라 면 접촉으로 발전한다. 원호 접촉면은 편심에 의한 접촉면적의 결손을 감소시켜 접촉상태가 양호해지므로 자리면 마찰토크(체결력) 안정화에 기여하게 된다. 유한요소법으로 너트와 와셔 접촉면의 압력을 구하고 나사면과 자리면의 마찰계수는 토크계수 A, B급이 포함되도록 조합하고 최대편심 시 토크계수를 계산하였다. 토크계수의 분포로부터 원호자리면의 적정 곡률반지름이 결정된다.

• 전력전자학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.612-619
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• 2004

회전형 전동기와 볼스크류 및 타이밍 벨트를 이용한 서보 시스템은 NC, 가공기, 로봇 및 공장 자동화를 포함하여 산업 시스템 전반에 널리 사용되고 있다. 하지만, 동력의 전달에서 발생하는 비선형적인 마찰 및 댐핑현상은 제어 시스템 전체의 성능을 감소시키고, 특히 저속 정역 운전에서 그 영향이 크게 나타난다. 본 논문에서는 서보 제어시스템에서 발생하는 비선형적인 마찰 토크의 보상을 위해 가중치를 가지는 이중 제어 구조를 적용하였다. 본 논문에서 제안된 이중 제어 구조는 서보 제어 시스템에서 널리 사용되는 PI 속도 제어기 내부에 비선형적인 마찰 토크의 영향을 보상하는 내부 제어기를 가지는 구조이다. 특히, 내부의 제어기는 마찰 토크에 의한 시스템의 속도오차에 대하여 가중치를 가지는 구조로 설계되어 있고, 제어기의 이득은 외부 속도 제어기의 이득에 대하여 비례적으로 적용되므로, 안정성이 매우 높고 구조가 매우 간단하다. 본 논문에서 제안된 이중 제어 구조에 의한 비선형 마찰 토크 보상 방식은 시뮬레이션 및 실험을 통하여 그 성능을 검증한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제38권1호
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• pp.63-71
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• 2018

본 연구에서는 베인에 작용하는 수평응력과 토크를 측정한 다음 이를 이용하여 모래의 마찰각을 구하는 연구를 수행하였다. 건조한 낙동강모래를 원통형 셀에 느슨하거나 조밀한 상태로 성형한 다음 상부에서 공기압 실린더로 상재하중(overburden pressure)을 25, 50, 75 또는 100kPa 가하여 베인(직경 5cm, 높이 10cm) 회전 시 주변에 작용하는 수평응력과 토크를 실시간으로 측정하였다. 베인 회전에 따른 최대 토크값은 느슨한 모래는 3.5~9.5Nm, 조밀한 모래는 7.4-17.6Nm 사이로 상재하중이 증가할수록 최대 토크값도 증가하였다. 조밀한 정도에 관계없이 $14-20^{\circ}$ 회전 시 최대 토크값에 도달하였으며, 베인날과 토압계의 초기 위치에 따른 최대값의 차이는 나지 않았다. 상재하중에 따라 베인에 작용하는 초기 수평응력비($K_0$)는 평균 0.33-0.35 사이이며, 베인 회전에 따라 수평응력이 전반적으로 증가하다가 모래 입자가 교란되면서 다시 감소하는 경향을 보였다. 실시간으로 측정된 수평응력과 토크를 이용하여 계산된 마찰각은 상재하중이 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였으며, 느슨한 모래는 직접전단시험 결과와 유사한 마찰각을 보였다. 하지만, 조밀한 모래의 마찰각은 다소 과대평가하는 경향을 보였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.14-18
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• 2014

차륜/레일 접촉은 철도차량의 동특성을 결정하는 중요한 요소이다. 본 연구에서는 철도 차륜과 레일 사이에 작용하는 토크에 의한 견인력과 마찰력을 두 원통의 접촉문제로 이론해석과 전산해석을 하고 수직하중과 전단력이 작용하는 실제 차륜과 레일에 대한 전산해석을 하였다. 철도차륜과 레일 접촉문제는 구름과 미끄러짐이 있는 탄성접촉인 크리프에 의한 크리프힘을 생성하는 과정으로서 차륜과 레일의 형상 및 마찰계수에 따라 달라짐을 알 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권7호
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• pp.585-590
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• 2017

주행중인 차량의 거동은 지면과 타이어의 접촉면에 발생하는 힘과 토크에 의해 결정된다. 타이어에 작용하는 힘과 토크를 계산하기 위하여 다양한 타이어 모델들이 사용되고 있으며, 본 연구에서 사용하는 브러쉬 모델(brush model)은 타이어의 물리적 특성을 이용하여 지면과의 접촉면에 발생하는 힘과 토크를 구하는 모델이다. 브러쉬 모델은 힘과 토크를 계산하는데 다른 타이어 모델에 비하여 적은 수의 계수를 필요로 하지만, 힘과 토크를 계산하는데 낮은 자유도를 가지기 때문에 시험 데이터를 정확하게 표현하는데 한계가 있다. 본 논문에서는 이러한 단점을 개선하기 위하여 타이어 마찰계수 및 특성계수에 최소한의 변수를 추가한 개선된 모델을 제안하고, 이의 유효성을 검증하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제17권1호
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• pp.10-15
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• 2023

덕티드팬의 동력절환장치인 클러치의 마찰판 사양을 최적설계하고 그 결과를 분석하였다. 클러치는 기계적 잠금장치의 적용 여부에 따라 2가지 방식으로 구분하고 각자의 설계 조건 하에 최적화 되었다. 클러치를 최적 설계하기 위한 인자로 전달토크 용량, 마찰재 면압, 마찰면의 온도 및 드래그 토크 등을 계산하였고, 클러치 분리판의 부피와 드래그 토크의 최소화를 최적설계의 목적함수로 활용하였다. 기계적 잠금장치가 포함되지 않은 Type 1의 경우 덕티드팬의 피치각에 상관없이 클러치의 작동이 가능하지만, 기계적 잠금장치가 포함된 Type 2에 비해 마찰면의 외경이 약 2배정도 증가하였고, 부피는 약 5~7배, 드래그 토크는 약 7~12배 정도 증가하였다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제22권5호
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• pp.459-467
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• 2012

이 연구에서는 MR 브레이크를 이용하는 새로운 형태의 햅틱 그리퍼를 제안하였다. 이를 위하여, 다양한 형태의 MR 브레이크를 고려한 뒤, 각 MR 브레이크의 제동 토크와 점성 마찰토크를 빙햄 모델에 기반하여 분석하였다. MR 브레이크의 최적설계를 위해 유한요소법과 최적화 toolbox를 통합한 새로운 알고리즘이 고안되었으며, 점성 마찰토크는 필요 제동 토크보다 작도록 구속조건을 설정하였다. 이러한 최적 설계 알고리즘을 통하여 적절한 제동 토크를 시스템에 부하할 수 있으며 무게가 최소화된 MR 브레이크를 설계할 수 있었다. 그리고 최적 설계된 MR 브레이크의 성능 또한 고찰하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제28권3호
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• pp.222-229
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• 2004

In this paper, the torque of CNC spindle motor during machining is estimated without speed measuring sensor. The CNC spindle system is divided into two parts, the induction spindle motor part and mechanical part. In mechanical part, the variation of the frictional force due to the increment of the cutting torque and the effect of damping coefficient is investigated. Damping coefficient is found to be a function of spindle speed and not influenced by the weight of the load, while frictional force is a function of both the cutting torque and spindle speed. Experimental equations are drawn for damping coefficient and Coulomb friction as a function of spindle speed. Incremental frictional torque Is also obtained as a function of both cutting torque and spindle speed. Graphical programming is used to implement the suggested algorithm to monitor the torque of an induction motor in real time. Torque of the spindle induction motor is estimated well in about average 3% error range under various cutting conditions.