• 한국정밀공학회지
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• 제28권5호
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• pp.565-571
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• 2011

Because most fatigue cracks in wheel and rail take place by rolling contact of wheel and rail in railroad industry, it is critical to understand the rolling contact phenomena, especially for the three-dimensional situation. This paper presents an approach to steady-state rolling contact problem of three-dimensional contact bodies, with or without tangential force, based on the finite element method. The steady-state conditions are controlled by the applied relative slip and tangential force. The three-dimensional distribution of tangential traction and contact stresses on the contact surface are investigated. Results show that the distribution of tangential traction and contact stresses on the contact surface varies rapidly as a result of the variation of stick-slip region. The tangential traction is very close in form to Carter's distribution.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1992년도 추계학술대회 논문집
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• pp.91-95
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• 1992

현재 대부분의 공작기계에서는 모터의 동력을 주축으로 전달하기 위해서 커플링, 밸트,기어 등을 사용하고 있지 만 주축이 고속회전할 수록 커플링 구동방법에서는 주축과 모터의 미스얼라인먼트에 의한 진동과 소음이 커지고 벨트 구동방법에서는 원심력에 의한 벨트 장력의 증가 및 벨트의 파손현상, 벨트와 풀리간의 미끄럼현상 등이 발생하며, 기거 구동방법에서는 기어간의 금속접촉에 의한 진동과 소음이 증대하게 된다. 본 연구에서는 모터내장형 주축의 동특성을 체계적으로 해석하기 위해서 유한요소모델을 도입하였다. 특히 공작기계 주축은 세장비가 비교적 작기 때문에 Timoshenko보 이론으로 모델화하였고, 여러장의 얇은 철심용 강판들도 적층된 내장형 모터의 회전부(rotor)는 굽힘변형 및 전단변형에 대해서 상당 수준의 강성효과를 나타내기 때문에 질량효과 외에도 그 강성효과를 수학적 모델에서 고려하였다, 또한 진동실험 결과로 부터 모터회전부의 강성특성을 규명하는 방법을 제시하였으며, 제안된 규명방법의 유용성은 모터내장형 주축에 대한 모드매개변수의 이론값과 실험값을 비교함으로써 입증하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권3호
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• pp.361-367
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• 2010

3 차원 캠의 하나인 배럴캠은 자동화 생산 기계에서 인덱스 드라이브 유닛의 부품으로 많이 사용된다. 캠의 회전축과 종동절의 회전축이 90 도의 위상으로 직교한다. 인덱스 드라이브는 일정한 속도로 회전하는 캠의 입력에 대해 회전하고 정지한다. 터렛이 배럴캠의 회전에 의해 작동하는 동안 종이컵이 매우 빠르고 정확하게 성형된다. 그러나, 배럴캠과 종동절사이의 지속적인 미끄럼 접촉에 의해 점착마모가 발생하며 이러한 마모는 시스템의 성능에 영향을 준다. 결과적으로 제품의 불량율을 증가시킨다. 본 연구에서는 종이컵 성형기에 사용되는 배럴캠의 마모에 영향을 주는 인자가 접촉력임을 확인한다. 배럴캠과 롤러 사이의 접촉력은 다물체 동역학 모델을 이용해 계산한다. 그리고 해석 결과와 실제 시스템의 마모부와 비교를 통해 중요 마모 인자가 접촉력임을 검증한다.

• Tribology and Lubricants
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• 제18권3호
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• pp.219-227
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• 2002

A linear elastic fracture mechanics analysis of double subsurface cracks propagation in a half-space subjected to moving thermomechanical surface traction was performed using the finite element method. The effect of frictional heat at the sliding surface on the crack growth behavior is analyzed in terms of the thermal load and peclet number. The crack propagation direction is predicted in light of the magnitudes of the maximum shear and tensile stress intensity factor ranges. When moving thermomechanical surface traction exists, subsurface horizontal cracks are propagation in-plane crack growth rate at the beginning but they are propagation out-of-plane crack growth rate by the frictional heat which is occurrence by the repeated sliding contact.

• Tribology and Lubricants
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• 제13권4호
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• pp.71-78
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• 1997

Wear is affected by numerous factors-contact load, sliding velocity and distance, friction coefficient, material properties and environmental conditions. Among these wear factors, surface hardness is one of very important factors to determine wear. But surface hardness is varied by work hardening during repeated sliding contact. In this reason wear rate is increased or decreased with varying surface hardness, and transition of wear mechanism is happened. In this study, the surface hardening by accumulating residual stress was analyzed by considering the repeated sliding Hertzian contact model. The results showed that surface hardness was increased with increasing contact load, friction coefficient and contact number. And the depth of hardening layer, plastic layer and elastic layer depended upon contact load and number, but they didn't depend upon friction coefficient. The predicted surface hardness was about 1.5-1.8 times as hard as the material.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 1999년도 제30회 추계학술대회
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• pp.19-24
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• 1999

Understanding of wear mode and prediction of wear rate of parts in sliding contact are very important in field of meterial design relating with wear resistant. This paper has been undertaken to analyze the possibility of elucidation of wear mode and prediction of wear rate for annealed steel in sliding contact using the X-ray diffraction. The sliding wear test with various velocities using pin-on-disc machine and the X-ray diffraction test on the worn surface have been carried out. The results have been shown that the magnitude of residual stress and half-value breadth on the worn surface have a good correlation with wear mode. The difference between before and after test of half-value breadth on worn surface has been shown to be exponential relation with wear rate in the same wear mode.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 2003년도 학술대회지
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• pp.97-104
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• 2003

The surface temperature at the interface of bodies in a sliding contact is one of the most important factors influencing the behavior of machine components. So the calculation of the surface temperature at a sliding contact interface has long been an interesting and important subject for tribologist. In this study to verify estimation of temperature rising, calculated temperatures were compared with measured temperatures. It is possible to calculate bulk and flash temperature.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 2000년도 제32회 추계학술대회 정기총회
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• pp.50-58
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• 2000

A linear elastic fracture mechanics analysis of multiful subsurface cracks propagation in a half-space subjected to moving thermomechanical surface traction was peformed using the finite element method. The effect of frictional heat at the sliding surface on the crack growth behavior is analyzed in terms of the thermal load and peclet number. The crack propagation direction is predicted in light of the magnitudes of the maximum shear and tensile stress intensity factor ranges. When moving thermomechanical surface traction exists, subsurface horizontal cracks are propagation in-plane crack growth rate at the beginning but they are propagation out-of-plane crack growth rate by the frictional heat which is occurrence by the repeated sliding contact.

• Tribology and Lubricants
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• 제16권5호
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• pp.373-380
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• 2000

Finite element analysis is performed on the subsurface crack propagation in brittle materials due to sliding contact. The sliding contact is simulated by a rigid asperity moving across the surface of an elastic half-surface containing single and multiple cracks. The single crack, coplanar cracks and parallel cracks are modeled to investigate the interaction effects on the crack growth in contact fatigue. The crack location is fixed and the friction coefficients between asperity and half-space are varied to analyze the effect of surface friction on stress intensity factor for horizontal cracks. The crack propagation direction is predicted based on the maximum range of shear and tensile stress intensity factors. With a coplanar crack, the stress intensity factor was increased. However, with a parallel crack, the stress intensity factor was decreased. These results indicate that the interaction of a coplanar crack increases fatigue crack propagation, whereas that of a parallel crack decreases it.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권10호
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• pp.1471-1478
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• 2010

미세성형 공정은 마이크로 크기의 부품 생산에 있어 다양한 재료의 활용, 높은 생산성, 적은 재료의 손실, 고품질 생산을 실현할 수 있는 방법으로 최근 산업계와 학계의 많은 주목을 받고 있다. 하지만 매크로 성형에서 마찰거동을 묘사하기 위한 기존의 모델들은 미세성형에서 많은 오차를 유발하는 것으로 알려져 있다. 따라서 미세성형 공정의 성공적인 개발과 실용화를 위해서는 마찰거동의 크기효과에 대한 심도 있는 연구가 필요하다. 본 연구에서는 다양한 크기의 알루미늄 및 황동 재료를 대상으로 링 압축시험을 실시하여 소재의 크기에 대한 마찰거동의 크기효과를 고찰하였다. 유한요소해석을 이용하여 링 압축 시 접촉면의 마찰력이 링 시편의 변형특성에 미치는 영향을 정량적으로 분석하였다. 또한 미끄럼선장 모델링과 상계해석을 응용한 마찰모델을 활용하여 미세성형에서의 마찰거동 특성을 이론적으로 설명하였다.