• 제목/요약/키워드: 미끄러짐 마찰

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자기-아핀 표면 특성을 고려한 유기탄성체 복합재료 마찰 이론 및 타이어 트레드/노면 마찰 응용 (Sliding Friction of Elastomer Composites in Contact with Rough Self-affine Surfaces: Theory and Application)

  • 윤범용;장윤진;김백환;서종환
    • Composites Research
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    • 제36권3호
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    • pp.141-153
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    • 2023
  • 본 리뷰 논문에서는 일반 접촉 역학 이론과 더불어 유기탄성체 마찰에 관한 이론 및 배경을 소개한다. 특히 Greenwood & Williamson 접촉 역학 이론을 확장하여 거친 표면을 자기-아핀(self-affine) 특성으로 고려한 접촉 역학 및 마찰의 수학적 모델을 제시한 Klüppel & Heinrich 이론을 중심으로 유기탄성체 복합재료의 마찰 거동에 대해 살펴본다. 자기-아핀 특성에 의한 노면의 멀티스케일 거칠기로 인해 미끄러짐 마찰 시 유기탄성체 복합재료는 다양한 주파수에 따른 동적 변형이 가해지며 이때 재료가 나타내는 점탄성이 마찰 거동에 주요한 영향을 미친다. 따라서 유기탄성체 복합재료의 비선형 점탄성을 고려하여 광범위한 주파수 영역에서의 점탄성 거동인 마스터커브를 구축하는 원리 및 방법을 제시하였다. 마지막으로 유기탄성체 복합재료 마찰 이론을 타이어 트레드 컴파운드와 노면 간의 마찰에 응용한 실험적 결과와 그 물리적 의미를 이론과 접목하여 설명하였다.

조밀한 건조조립토와 건설재료(콘크리트) 사이의 동마찰계수 (Dynamic Friction Behavior of Interfaces Between Dense Dry Granular Soils and Construction Material(Concrete))

  • 김대상
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제17권6호
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    • pp.207-213
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    • 2001
  • 조밀한 건조조립토와 건설재료(콘크리트재)사이의 경계에서의 동마찰계수를 구하기 위하여 진동대를 사용하여 동적직접전단시험을 실시하였다. 조밀한 건조조립토와 건설재료사이의 동마찰계수는 본 연구에서 고려한 미끄러짐 속도의 범위안에서는 크게 변하지 않음을 알 수 있었다. 그리고 동마찰계수는 조립토의 평균입경이 증가함에 따라 감소하였고, 이에 대한 관계식을 제안하였다. 또한 이 계수를 같은 조립토에 대하여 실시한 평면변형률시험으로 얻어진 내부마찰각으로부터의 마찰계수와 비교하였다.

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이송중인 웹과 롤러의 슬립에 관한 연구 (A Study on the Slippage between a Moving Web and a Roller)

  • 권순오;신기현
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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    • pp.1542-1547
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    • 2003
  • Air entrainment can become a significant problem in a web handling process. The development of air film between a web and an idle roller can cause a reduction of traction and traction coefficient, by which a slip is occurrred. Computational and experimental study was carried out to describe the slippage of an idle roller for given operating conditions, tension and web velocity. An extended mathematical model to find out a slip condition was developed by using the models of air film height, dynamic traction coefficient, and torque balance of a rotational roller. And by using the extended model, a mechanism to define the slippage between the roller and the moving web was suggested. The results of simulation and experiment showed that the extended dynamic model could properly characterize the rotational motion of the idle roller by considering dynamic traction coefficient. By examining the rotational motion of the idle roller with web dynamics(speed), the mechanism to define al slip condition between the roller and the web was found to be effective.

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바텀애시 골재 기반 경량 콘크리트의 전단마찰거동에 대한 기포 혼입률의 영향 (The effect of Foam Volume Ratio on the Shear Friction Behavior of Bottom Ash Based Lightweight Aggregate Concrete)

  • 김종원;양근혁;문주현
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2020년도 봄 학술논문 발표대회
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    • pp.183-184
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    • 2020
  • This study evaluated the effect of foam volume ratio on shear friction behavior of bottom ash based lightweight aggregate concrete (LWA_BA). The LWA_BA with different foam volume ratio ranged between 8 and 25 MPa for compressive strength(fck), 17.3~62.5 kN for shear capacity at first shear crack(Vcr), 31.1~73.8 kN for shear friction capacity(Vn), and 0.01~0.03 mm for slip at maximum peak load(S0). fck decreased with increase in the foam volume ratio, showing that this trend was also observed in Vcr, Vn, and S0.

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Pure Bending이 작용하는 H-Beam의 도입축력 변화에 따른 고장력볼트 연결부 거동 분석 (Analysis on the Sliding Load for Hign-Tension Bolt Joint of the H-Beam in Pure Bending)

  • 김춘호;김상훈
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2006년도 춘계 종합학술대회 논문집
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    • pp.541-544
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    • 2006
  • 고장력볼트에 의한 부재연결 방법 중 가장 대표적인 마찰이음은 사용성 측면에서의 한계상태는 미끄러짐이 발생한 상태라고 할 수 있다. 따라서, 한계상태를 고려한 설계를 위해서는 미끄러짐 내력을 정확히 파악할 필요가 있다. 현재 공용중인 강교에서 발생하는 볼트 연결부의 결함 중 볼트 도입축력 부족의 발생빈도가 가장 크지만 도입축력부족에 따른 결함의 연구는 미비한 상태이다. 따라서 본 연구에서는 고장력 볼트 연결부의 미끄러짐 거동을 파악할 수 있는 모델 제시하기 위하여 범용 유한요소 구조해석 프로그램인 LUSAS를 이용하여 수치해석을 실시하였고, 오직 축력만이 작용하는 표준 시험체와 교량보다 비교적 구조계가 간단한 단순경간 강상형교를 모사한 full-size의 H-Beam시험편을 설계하여 설계볼트 도입축력 100%인 시험편의 도입축력을 기준으로 75%, 50%, 25%의 축력을 도입하여 정적 시험을 실시하여 마찰 문제로 인한 고장력 볼트 연결부의 내력을 수치해석한 결과와 비교 분석하고자 한다.

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급지 장치에서의 미끄러짐 현상에 대한 연구 (A Study on Slipping Phenomenon in a Media Transport System)

  • 유재관;이순걸;임성수;김시은
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.681-685
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    • 2004
  • A media-feeding (or media-transport) system is a key component in daily consumer systems such as printers, copiers and ATM's. The role of the media-transport system is to feed a medium, which is usually in the form of a thin film, to the main process in a uniform and repeatable manner. Even small slippage between the media and the feeding rollers could significantly degrade the performance of the entire system. The slippage between the medium and the feeding rollers is determined by many parameters which include the friction coefficient between the feeding rollers and the medium material, the angular velocity of the feeding rollers, and the normal force applied by feeding rollers on the medium. This paper investigates the effect of the normal force and the angular velocity of feeding rollers on the slippage of the medium. Authors have constructed a test bed for experiments, which consists of a feeding module and various measuring devices. Using regular paper as media being fed, the authors experimentally measured the slippage of the medium under various normal forces and angular velocities of driving feeding roller. Also the authors developed a novel two-dimensional simulation model for the media-transport system. The paper medium is modeled as a set of multiple rigid bodies interconnected by revolute joints and rotational springs and dampers. Simulations were executed using a multi-body dynamic analysis tool called RecurDy $n^{ⓡ}$. The slippage obtained by the simulation is compared to experimental results.ults.

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진동하중 하에서 거친 암석 절리면의 동력 마찰거동 (Dynamic Frictional Behavior of Artificial Rough Rock Joints under Dynamic Loading)

  • 전석원;박병기
    • 터널과지하공간
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    • 제16권2호
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    • pp.166-178
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    • 2006
  • 암반구조물의 대형, 대단면화에 따라 자유면에 노출된 암반블록의 거동특성 평가가 더욱 중요해지고 있으며, 최근 들어 지진이나 발파, 고속철도의 운행에 의한 진동 등으로 야기되는 동적하중의 발생빈도가 증가하는 추세이므로 동적 하중조건 하에서 암반 절리의 거동특성 파악을 위한 연구의 필요성이 증대되고 있다. 본 연구에서는 거친 절리면의 동적 마찰거동 특성 파악을 위해 인공 인장절리시료를 제작하고 3차원 표면거칠기 측정을 통해 인장절리면의 거칠기 특성을 분석하였으며, 다양한 조건에서 진동대 시험을 수행하였다. 절리면이 맞물린 조건에서 경사시험을 통해 구한 한계 경사각과 진동하중 하에서의 임계가속도로부터 역산한 정적 마찰각을 비교한 결과 동하중 하에서 정적 마찰각이 평균 $2.7^{\circ}$ 정도 낮게 산정되는 경향을 보였다. 엇물린 상태에서 진동하중에 의해 미끄러지는 암석블록의 가속도 및 변위 계측결과를 블록거동 프로그램에 의한 결과와 비교하여 동적 마찰각을 산정하였는데 동적 마찰각 역시 한계 경사각에 비해 평균 $1.8^{\circ}$ 감소하는 결과를 얻었다. 미끄러짐 변위패턴을 4가지로 분류하였으며 이는 절리면의 1차 거칠기와 관련있는 것으로 나타났다. 절리면이 맞물린 상태에서 측정된 한계 경사각과 정적 마찰각은 2차 거칠기를 표현하는 파라미터인 평균 거 각과 상관성을 가지는 것으로 보이나, 엇물린 상태에서 측정된 한계 경사각과 동적 마찰각은 거칠기 파라미터와 특별한 상관성을 파악할 수 없었다. 진동대 시험에 의한 동적, 정적 마찰각은 직접전단시험에 의한 마찰각 결과보다 작게 산정되었다.

최적의 기본마찰각 측정법에 관한 실험적 연구 (Experimental Study for Optimal Method in Measuring the Basic Friction Angle of Rock)

  • 이국현;장현식;장보안
    • 지질공학
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    • 제29권4호
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    • pp.565-578
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    • 2019
  • 황등 화강암, Berea 사암, 정선 대리암, 홍천 편마암, 풍암 셰일 및 음성 사질 셰일의 여섯 종류의 암석에 대하여 직접전단시험, 기울임시험 그리고 당김시험을 이용하여 기본마찰각을 측정하고, 암종에 따른 기본마찰각의 특성, 시험방법의 정확성을 비교, 검토하여 기본마찰각 측정에 가장 정확하고 효율적인 시험방법을 제시하였다. 기본마찰각은 직접전단시험을 이용하면 정확하게 측정되지만, 비싼 장비와 복잡한 시험절차가 필요하다. 국제암반역학회에서 표준시험법으로 제안한 기울임시험은 직접전단시험에서 측정된 기본마찰각과 유사한 값을 제시하나, 동일한 암석으로 제작된 3개의 시료에서 측정된 기본마찰각은 최대 7° 이상의 오차를 보이고, 1개의 시료에서 5회 측정된 미끄러짐 각 또한 시료에 따라서 증가하거나, 감소하거나, 유사한 값을 보이는 등 일정한 패턴을 보이지 않고 변할 뿐만 아니라, 편마암에서는 최대 12°의 오차를 보여 시험의 신뢰성에 상당한 의문이 든다. 간단한 시험장비와 비교적 낮은 수직응력하에서 실시되는 당김시험은 직접전단시험에서 구한 기본마찰각과 매우 유사한 값을 제공하고, 측정된 값들이 일관성을 보이고 시험절차 또한 매우 간단하여 기본마찰각 측정에 가장 유용한 시험 방법으로 판단된다.

보행 시 생체신호분석을 통한 신발 착용 유무에 따른 마찰 특성 비교 (A Comparative Study on the Characteristics of Friction with/without shoes by Analyzing Bio-signals during walking)

  • 오성근;김진현
    • 융합정보논문지
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    • 제8권6호
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    • pp.59-66
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    • 2018
  • 보행 시 지면에 대한 수직력에 대한 전단력의 비율, 즉 보행자가 사용한 마찰계수(UCOF)는 미끄러짐 발생 가능성 있는 시점을 식별하는데 사용된다. 신발보행은 신발창 두께와 경도, 뒤꿈치 모양, 밑창 문양 등의 신발 디자인이 사용마찰계수를 변화시킬 것이다. 본 연구에서는 보행 시 신발 착용 유무에 따른 사용마찰계수(UCOF) 차이를 분석하기 위해 성인남녀 21명(여자 10명, 남자 11명, 나이: $25.2{\pm}2.3yrs$, 키: $165.6{\pm}7.2cm$, 몸무게: $62.2{\pm}7.8kg$)을 대상으로 보행속도, 지면반력, 사용마찰계수(UCOF) 최대 시점, CoP-CoM-수직선 각도의 차이를 알아보고, 사용마찰계수(UCOF)와의 상관관계를 분석하였다. 그 결과, 첫째, 보행 시 신발 착용으로 인해 체중수용기(제동기)의 더 이른 시점에 사용마찰계수가 최대치에 도달하고, 또 그 크기도 증가한다. 둘째, CoP-CoM의 Tangent 값과 사용마찰계수(UCOF1)와의 상관관계는 오른발 제동 초기시점(UCOF1_h)보다 추진 후기에 발생하는 왼발(다음발) 착지시점(UCOF2_h)에서 더 높은 상관관계를 보여, 제동기 보다는 추진기(다음 발 제동기)와의 연관성을 시사한다.

자율 주행 반송차의 궤적 오차와 마찰력에 대한 매개 변수의 민감도 해석 (Parameter Sensitivity Analysis of Autonomous Robot Vehicle for Trajectory Error and Friction Force)

  • 김동규;박기환;김수현;곽윤근
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제4권2호
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    • pp.115-126
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    • 1996
  • In order to obtain the principal design data for developing the Autonomous Robot Vehicle(ARV), Sensitivity analysis on the trajectory error and friction force with respect to the dynamic parameters is performed. In the straight motion, the trajectory error has been proved to be much affected by the mass variance of the ARV while the lateral friction force is much affected by the location of the mass center. In the curved motion, the effect of mass and moment of inertia is considered importantly. In addition, the lateral offset gives more effect than the geometric dimension of the ARV on the trajectory errors and friction force.

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