• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
• /
• 2004.05a
• /
• pp.117-117
• /
• 2004

일반적으로 접촉 피로 마멸은 구름 또는 미끄럼 접촉시 작용하는 반복 응력에 의해 표면과 표면 아래에 균열이 형성되고 성장 및 합체의 과정을 거쳐 표면의 일부가 떨어져 나가는 손상으로 기어나 캠-롤러, 구름 베어링과 같이 구름-미끄럼 접촉상태로 운전하는 기계요소에서 가장 중요하게 고려되어야 할 파손 메커니즘이다. 특히 기어나 구름 베어링 같이 고주기 접촉 피로 특성을 지니는 기계요소의 수명은 피로수명 실험과 통계적 기법을 이용한 Weibull 이론을 기초로 한 수명식을 대부분 사용하고 있다.(중략)

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
• /
• v.18 no.8
• /
• pp.2026-2038
• /
• 1994

A numerical scheme is developed for the analysis of incipient sliding contact with orthotropic friction condition subjected to tangential load and twisting moment. The inherent nonlinearity in the orthotropic friction law has been treated by a polyhedral friction law. Then, a three-dimensional linear complementarity problem(LCP) formulation in an incremental form is obtained, and the existence of a solution is investigated. A Lemke's complementary pivoting algorithm is used for solving the LCP. The scheme is illustrated by spherical contact problems, and the effects of eccentricity of elliptical friction domain on the traction and stick region are discussed.

• Journal of Drive and Control
• /
• v.15 no.1
• /
• pp.10-15
• /
• 2018

The hydraulic cylinder seals are used not only to protect leakage of the working fluids but also to prevent incoming of foreign particles into the system. Chromium plating is generally applied to improve corrosion and wear resistance. It has been noticed that sealing surface damage occurs due to the hard foreign/wear particles contained in the hydraulic oil. In this study, a three-bodied sliding contact problem related with a PTFE seal, a spherical particle and chrome-plated steel substrate is modeled to investigate the relations to wear mechanism. Using the nonlinear finite element software, MARC/MENTAT, the deformed shapes, the von Mises and first principal stress distributions with plating thickness were compared. The sealing surface was mainly abraded by hard particles embedded in the seal. The plastic deformation of the steel substrate decreased with thicker plating. Hence it could be more effective to coat the sealing surface of a hydraulic cylinder with a hard material such as TiN, TiC and DLC.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
• /
• 2008.11a
• /
• pp.567-568
• /
• 2008

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
• /
• 2009.06a
• /
• pp.835-836
• /
• 2009

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
• /
• 1990.06a
• /
• pp.45-52
• /
• 1990

고도의 신뢰도를 요구하는 정밀기계의 보편화는 트라이볼로지 요소중에서 밀봉기능에 관련된 시일의 해석 및 설계가 커다란 관심사로 부각되었다. 특히 고속회전을 요하는 경우에 대한 회전 시스템의 동적 안정성은 대단히 중요하다. 미끄럼 접촉운동을 하고 있는 기계평면시일의 시일링 간극은 대단히 작기 때문에 시일의 접촉면에서 형상이 변화하게 되면 시일 성능은 커다란 영향을 받게 된다. 시일의 접촉표면 가공시 발생되는 평면도(flatness), 조립시의 회전축과 시일축 사이의 중심 맞추기의 어려움, 회전축의 자중량 등 때문에 발생되는 회전링 사이의 상대적인 경사도(misalignment)는 시일의 동적 불안정성에 영향을 준다. 또한 상대 접촉 운동면에서 경계 또는 고체 마찰에 의한 마멸의 진행은 시일의 코닝(coning) 현상을 일으킨다. 본 연구에서는 비압축성 유체가 온도의 영향을 받아 점도가 선형적으로 변화하는 경우에 대한 시일링 간극 내에서의 압력분포를 유한차분법을 이용하여 해석하였다. 여기서 얻어진 결과를 이용하여 시일의 축력과 모우멘트를 해석함으로써 시일의 동적 불안정성에 대하여 논하였다. 이 때 기계평면 시일의 형상은 코닝이 있고, 시일의 중심축이 경사진 경우를 고려하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
• /
• 1989.06b
• /
• pp.35-47
• /
• 1989

누설방지를 목적으로 산업용 기계에서 많이 사용되고 있는 기계평면시일(mechanical face seal)은 기능상 높은 신뢰도를 요구하고 있다. 이를 위하여 동적 안정성이 커야되고, 밀봉된 유체의 누설을 최소화시킬 수 있는 정도에서 시일의 수명을 결정해야 한다. 이와같이 상반된 성질을 동시에 만족시키기 위하여 시일 성능에 영향을 미칠 수 있는 기하학적 요인들을 고려하여 해석해야 한다. 일반적으로 미끄럼 접촉운동을 하고 있는 시일에서 시일링 간극(sealing gap)이 수 micron 단위라는 점을 고려할때 시일 조립시 중심맞추기(alignnment) 정미\ulcorner 결여 및 회전축의 자중량 등에 의한 기계적 변형(mechanical distortion), 특히 고온의 분위기에서 작동되고 있는 시일의 열변형(thermal distortion)은 시일의 경사집에 커다란 영햐을 주고 있다. 또한 누설을 최소화시킬 목적으로 시일 링(seal ring) 을 시일의 경사짐에 커다란 영향을 주고 있는 스프링의 강성도를 증가시키면 상대 미끄럼 운동을 하고 있는 접촉명이 건조마찰에 의한 마멸이 진행되어 코닝(coning)현상이 생긴다. 시일 평면에서 코닝 현상은 시일의 축방향 분리력(axial separtating force)과 경사 모우면트(tilting moment)에 커다란 영향을 주고 있는 것으로 알여졌다. 이들의 연구는 주로 경사진 시일평판에 시일근사치이논(seal approximation bhoryl)을 이용하여 1차원 비압축성에 관한 시월 성능을 해석하였다. 본 연구에서는 비압축성 유체의 점성이 온도에 의하여 변화를 일으키는 조건하에서 경사진 회전시일에 코닝이 발생되었을때 시일링 각극에서의 압력분포를 ㅈ차원인 경우에 대하여 수치적으로 해석을 하였다.

• Tribology and Lubricants
• /
• v.30 no.4
• /
• pp.199-204
• /
• 2014

Various heat-treated and surface coating methods are used to mitigate abrasion in sliding machine parts. The most cost effective of these methods involves hard coatings such as diamond-like carbon (DLC). DLC has various advantages, including a high level of hardness, low coefficient of friction, and low wear rate. In practice, a supporting layer is generally inserted between the DLC layer and the steel substrate to improve the load carrying capacity. In this study, an indentation and sliding contact problem involving a small, hard, spherical particle and a DLC-coated steel surface is modeled and analyzed using a nonlinear finite element code, MARC, to investigate the influence of the supporting layer thickness on the coating characteristics and the related coating failure mechanisms. The results show that the amount of plastic deformation and the maximum principal stress decrease with an increase in the supporting layer thickness. However, the probability of the high tensile stress within the coating layer causing a crack is greatly increased. Therefore, in the case of DLC coating with a supporting layer, fatigue wear can be another important cause of coating layer failure, together with the generally well-known abrasive wear.

• Tribology and Lubricants
• /
• v.36 no.3
• /
• pp.147-152
• /
• 2020

This paper is within the framework of an adhered complete contact problem wherein the contact between a half plane and sharp edged indenter, both of which are elastic in character, is constituted. The eigensolutions of the contact shear and normal stresses, σ_rq and σ_q, respectively, are evaluated via asymptotic analysis. The ratio of σ_rq/σ_qq is investigated and compared with the coefficient of friction, μ, of the contact surface to observe the propensity to slip on the contact surface. Interestingly, there exists a region of |σ_rθ/σ_θθ| ≥ |μ|. Thus, slipping can occur, although the problem is solved under the condition of an adhered contact without slipping. Given that a tribological failure potentially occurs at the slipping region, it is important to determine the size of the slipping region. This aspect is also factored in the paper. A simple example of the adhered contact between two elastically dissimilar squares is considered. Finite element analysis is used to evaluate generalized stress intensity factors. Furthermore, it is repeatedly observed that slipping occurs on the contact surface although the size of it is extremely small compared with that of the contacting squares. Therefore, as a contribution to the field of contact mechanics, this problem must be further explained logically.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
• /
• 2005.06a
• /
• pp.1648-1651
• /
• 2005

Fretting contact and fretting fatigue are known to occur in mechanical devices which have fasteners subjected to oscillatory tangential load. Theoretical studies on fretting contact have been focussed on simple geometries, such as cylindrical contact problem. Recently, the contact problem of a flat rounded punch has been solved theoretically. The purpose of this paper is to show that the results of finite element analysis for the fretting contact problem are nearly consistent with the theoretical solutions.