• 기계저널
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• 제25권5호
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• pp.406-412
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• 1985

연소 동안에 크랭크 축은 오일 필름을 통하여 연소압력이 실린더 블록으로 전달된다. 점화 전에 관성력에 의한 크랭크 축의 굽힘 변형은 크랭크 축으로부터 메인 베어링까지의 연소하중 전달에 큰 영향을 미친다. 메인 베어링에 베어링 보를 부착시키거나 크랭크 축의 굽힘 강성을 변화시켜 실린더 블록의 스커어트 진동을 감소시키는 효과를 얻었다. 크랭크 축의 비틂 진 동을 일으키는 회전력과 관성력 변동의 합력은 크랭크 저어널의 횡진동을 일으킨다. 크랭크 축의 횡 강제진동은 베어링 1에서 최대값이기 때문에 실린더 블록의 굽힘, 비듦 진동에 대하여 기진력이 된다. 실린더 블록의 진동 진폭은 관성력 변동의 주파수가 실린더 블록의 공진진 동수에 가까워지는 정도와 크랭크 축 비듦 진동의 진폭에 의존한다. 크랭크 풀리의 극관성 모우멘트와 크랭크 축 비듦 진동을 감소시키는데 효과를 준다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1995년도 추계학술대회논문집; 한국종합전시장, 24 Nov. 1995
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• pp.312-317
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• 1995

씨일의 표면마찰계수 특성이 씨일의 동특성에 미치는 영향을 알아보기 위하여 씨일내의 유속이 증가함에 따라서 마찰계수가 급상승하는 허니콤 씨일을 대상으로 이론적 해석을 하였다. 그 결과 마찰계수의 급상승 현상은 마찰계수의 급상승 현상이 없는 경우에 비하여 강성계수의 감소를 야기하고 회전축-베어링계의 불안정성과 관계가 있는 연성 강성계수의 큰 감소를 보였다. 또한 회전축-베어링계의 안정성을 도모하는 감쇠 계수의 증가를 야기함으로써 회전기계의 운전점이 마찰계수의 급상승 범위에 있다면 시스템의 안정성면에서 매우 유리할 것으로 사료된다. 마찰계수의 급상승 현상을 보이는 허니콤 씨일의 동특성에 대한 이론적 해석 결과, 강성계수는 매우 작게 예측되었으나 연성강성계수와 감쇠계수는 비교적 실험결과와 근사함을 보였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제2권4호
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• pp.53-62
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• 1998

구조물의 내진 성능 향상을 위해 현재 종종 사용되어지고 있는 기초분리장치인 적층고베어링과 납-고무 베어링의 내진성능을 실험적으로 파악하였다 베어링의 전단 변형률 또는 가해진 수직 하중이 클수록 베어링의 전단 강성은 감소하며 가력 속도에 대한 영향을 무시할 만하다. 베어링은 순수압축력에는 강하며 인장력에는 그 반대이다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제1권2호
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• pp.79-89
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• 1997

본 연구에서는 Haringx 이론에 근거하여 면진용 적층고무베어링의 기계적 역학특성을 살펴보고자 한다. 이를 위하여 제안된 수평강성 평가식을 검토하고 점성감쇠의 영향을 분석하기 위한 점탄성문제로의 확장을 통해 감쇠증폭을 역학특성을 평가하였다. 그리고 적층고무베어링에 대한 좌굴안정성평가를 수행하여 형상계수의 양향을 분석하였다. P-delta 효과를 고려한 적층고무베어링의 수평가성식을 면지구조물의 지진해석에 적용하여 동적잔단변형응답 해석결과를 실제 진동대를 이용한 실험결과와 비교하였다. 본 연구로부터 제안된 단순 수평강성 평가식은 설계수직하중내에서 적용가능하며 점탄성문제로 쉽게 확장이 가능하다. 좌굴안정식 평가로부터 적층고무베어링은 단일 고무판의 두께 증가비에 비하여 총 고무판두께 증가비가 좌굴하중감소에 크게 영향을 준다. 그리고 입력지진에 대한 면진구조물의 해석결과 적층고무베어링의 전단변형응답이 실제 실험결과와 매우 일치한 결과를 얻었다.

• 한국추진공학회지
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• 제18권2호
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• pp.35-41
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• 2014

베어링 하우징의 구조 유연성을 고려하여 7톤급 액체 로켓 엔진용 터보펌프의 회전체동역학 해석이 수행되었다. 볼 베어링과 펌프 비접촉 실의 강성 및 감쇠 특성이 회전체동역학 모델에 반영되었으며, 베어링 하우징의 동특성이 집중 질량 및 강성으로 모델링 되어 해석에 반영되었다. 동기 회전체 질량 불평형 응답 해석과 회전 속도에 따른 복소 고유치 해석으로부터 회전체의 임계속도와 불안정 운전 시작 속도를 예측하였다. 회전체동역학적 특성에 베어링 하우징이 미치는 영향이 베어링 부하 조건 및 무부하 조건에서 각각 검토되었다. 수치 해석 결과 베어링 하우징의 구조 유연성은 회전체의 임계속도와 불안정 운전 속도를 의미있게 감소시킬 수 있는 것으로 확인되었다.

• 한국생산제조학회지
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• 제19권6호
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• pp.717-723
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• 2010

Radial stiffness of angular contact ball bearings are decreased remarkably at high speed revolution, because the inner and outer ball contact angle with races arc changed under the ball centrifugal forces at high speed. In the past, the optimizations of spindle units were done under the assumption of unchanged bearing stiffness for the whole speed range. But the bearing stiffness is changed and the dimension of optimum spindle is also changed with speed. In the design phase, only one model of many optimum spindle models with speed should be selected. As optimization criterion, the area of transfer function at spindle nose is proposed to estimate simply and accurately improvement of dynamic characteristics in spindle units. Finally, according to many analyses of diverse spindle models with decreased bearing stiffness, the spindle with shorter bearing span is better than longer bearing span from the viewpoint of dynamic characteristics.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권7호
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• pp.688-694
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• 2008

볼 베어링과 펌프 비접촉 실의 동특성을 고려하여 고추력 액체 로켓 엔진용 터보펌프의 회전체동역학 해석이 수행되었다. 회전 고유진동수와 감쇠비를 예측하기 위하여 회전속도에 따른 복소 고유치 해석이 수행되었다. 동기 회전체 질량 불평형 응답과 시간 과도 응답 해석을 통하여 회전체의 임계속도와 불안정 운전 시작 속도가 확인되었다. 수치 해석 결과로부터 후방 베어링 강성이 임계속도와 불안정성 예측에 있어서 가장 중요한 인자로 확인되었는데, 이는 1차 모드가 터빈부 회전축 굽힘 모드인 것에 기인한다. 임계속도에 있어서 펌프 실의 영향은 후방 베어링 강성이 감소할수록 그리고 전방 베어링 강성이 증가할수록 확대되는 것으로 나타났다.

• Tribology and Lubricants
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• 제29권6호
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• pp.386-391
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• 2013

Part I of this study analyzed the effects of tilting pad bearing designs to reduce the stiffness of the bearings used in a process high-speed lightweight centrifugal compressor intended for a domestic refinery use. This was done in an attempt to enhance the robustness of its rotordynamic stability against possible aerodynamic cross-coupled stiffness. The bearing design variables reviewed were the clearances, LBPs, LOPs, and preloads. The results showed that there was practically no difference between the LBP and LOP designs in terms of the bearing stiffness, because the compressor rotor was lightweight and the bearings had relatively high preloads. Increasing both the machined and assembled clearances in bearing designs has resulted in the bearing stiffness being greatly reduced. In addition, it has been confirmed that an additional reduction in the bearing stiffness can be obtained for given fixed machined clearances by decreasing the preloads, i.e., by increasing the assembled clearances.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권6호
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• pp.92-97
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• 2006

케이징 구조 유연성을 고려한 30톤 추력급 터보펌프에 대한 임계 속도 해석이 수행되었다. 로터와 케이징을 포함한 전체 모델에 대한 3차원 유한요소법이 회전체 동역학 특성을 예측하기 위하여 적용되었다. 케이징 구조 유연성의 영향을 고찰하기 위하여 로터 단독 모델과 고정-고정 및 자유-자유 경계조건을 갖는 로터-케이징 연계 모델에 대한 수치 해석이 이루어 졌다. 무부하 하중 조건과 부하 하중 조건에서의 볼 베어링 강성이 각각 진공 조건과 실제 엔진 장착 조건에서의 작동을 모사하기 위하여 사용되었다. 수치해석 결과로부터 케이징 구조 유연성의 영향이 터보펌프의 임계 속도를 감소시킴을 확인하였다. 특히, 높은 베어링 강성을 갖는 부하 로터 조건에서 낮은 베어링 강성을 갖는 무부하 로터 조건에 비하여 더 많은 영향을 받음을 알 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.238-244
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• 2017

공작기계 응용에 있어서 고속 및 고효율 가공의 추세는 스핀들의 고속화를 지속적으로 요구하고 있다. 내장형 모터를 장착한 스핀들은 가공시스템의 구조를 단순하게 한다. 하지만 로터에는 불평형 질량에 의해 진동이 발생하며, 이를 제거하기 위한 밸런싱 작업은 필수적이다. 이 논문에서는 내장형 모터를 장착한 고속 스핀들의 동적거동을 해석하였다. 불평형 질량, 베어링 강성, 회전 속도의 변화에 따른 휘돌림 궤적을 해석하였고, 이를 저감시키는 방법을 모색하였다. 또한 Timoshenko 빔 요소를 적용하여 스핀들-베어링 시스템을 모델링하고, 영향 계수법을 적용하여 밸런싱 과정을 시뮬레이션 하였다. 스핀들의 경우, 불평형 하중이 작용할 때, 베어링 지지점에서 가장 작은 휘돌림 궤적이 나타났으며, 양단에서 가장 큰 휘돌림 궤적을 나타내었다. 스핀들의 회전속도가 증가함에 따라 스핀들 선단에서의 휘돌림 궤적도 증가하였다. 베어링의 강성이 커짐에 따라 휘돌림 궤적 또한 증가하였다. 밸런싱 전, 후의 휘돌림 궤적 반경은 최대 73%까지 감소함을 확인할 수 있었다. 이러한 연구 결과는 CNC 자동선반의 스핀들 고속화에 중요한 정보를 제공하고 있다.