• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.35 no.11
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• pp.1022-1027
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• 2007

Experimental and computational studies on a turbopump inducer with and without a bearing strut were performed to evaluate the effects of a strut on the performance of an inducer. Head rise, efficiency and surface static pressures were measured and compared with computational results. Generally a good agreement is observed between experimental and computational results, but some discrepancies are observed due to complex flow features such as backflows at the inlet and strut/inducer interactions. For the flow rates where the backflow region is large, installing a strut enhanced the hydraulic performance of the inducer by diminishing the size of the backflows. The results also show that the strut has negligible effect on the suction performance of the inducer.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2014.10a
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• pp.311-313
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• 2014

전동기는 산업 전 분야에 걸쳐 다양하게 사용되는 회전기기로서, 소형화, 경량화, 고속화하는 추세에 있다. 이는 전동기 프레임의 구조강성을 약화시키고, 축계 위험속도를 낮춤으로써 진동에 취약한 구조를 가지게 된다. 회전체 진동 관련 규정 중 API 684 에서는 베어링 지지강성이 베어링 강성에 비해 3.5 배 이하인 경우 베어링 지지강성이 위험 속도 해석 모델에 포함되어야 함을 명시하고 있다. 산업 현장에서는 베어링 지지강성을 정확하게 산출하기 어려워 이를 고려하지 않고 회전체를 설계하는 경우가 많아 실제 조건에서 예측하지 못한 진동 문제가 발생할 가능성이 있다. 본 논문에서는 전동기 베어링 하우징 및 프레임에 대한 가진 시험을 통해 얻은 주파수 응답함수의 실수부를 분석하여 베어링 지지강성을 추출하는 방법을 제시하였다. 이를 바탕으로 유한요소 해석모델을 이용하여 베어링 지지강성을 해석적으로 예측하는 기법을 정립하였다. 추출된 베어링 지지강성을 축계 해석 모델에 포함하여 베어링 지지강성 포함 유무에 따른 축계 위험속도 및 안정성을 비교하였다. 그 결과 베어링 지지강성을 포함한 경우, 보다 정확한 위험속도 및 진동응답 수준을 예측할 수 있음을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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• 1989.06b
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• pp.60-69
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• 1989

안정성과 진동억제 특성이 요구되는 터어빈이나 모터등의 고속 회전기계에서는 틸팅-패드 저어널 베어링이 많이 사용되고 있다. 이는 틸팅-패드 저어널 베어링에서는 패드가 피봇이나 로울러로 지지되어 있으므로 윤활유막에서 발생하는 압력의 합력중심이 항상 이 지지점을 지나게 되어 베어링의 안정특성이 향상되기 때문이다. 틸팅-패드 저어널 베어링은 추력 베어링과 같이 불연속적인 윤활면을 갖는다. 그러므로 베어링의 입구부 선단에서 공급되는 윤활유의 충돌로 인한 압력격변이 일어나는데 이때 패드 입구부에서 발생하는 압력을 선단압력이라 한다. 이러한 선단압력으로 인한 베어링의 성능변화에 관한 연구는 주로 추력 베어링에 대하여 이론 및 실험적으로 수행 되어져 왔으며 그 결과들은 선단압력이 베어링의 성능에 미치는 영향을 무시할 수 없음을 보여주고 있다. 그러나 아직도 선단압력의 영향이 제대로 파악되고 있지 못하며, 특히 틸팅-패드 저어널 베어링에서 선단압력의 영향을 조사한 연구는 많이 부족한 실정이다. 그러므로 본 연구에서는 유한폭 틸팅-패드 저어널 베어링을 모델화한 실험장치를 설계 제작하여 선단압력을 포함한 유막내의 압력분포 및 유막두께를 연속적으로 측정함으로써 틸팅-패드 저어널 베어링의 성능에 미치는 선단압력의 영향을 실험적으로 조사하기로 한다.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 2006.08a
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• pp.519-522
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• 2006

Experimental and computational studies on an turbopump inducer with and without a bearing strut were performed to evaluate the effects of a strut on the performance of an inducer. Global performance data such as head rise and efficiency, and detailed flow characteristics such as surface static pressures were measured and compared with computational results. Generally a good agreement is observed between experimental and computational results, but some discrepancies are observed due to complex flow features such as backflows at the inlet and strut/inducer interactions. For the flow rates where the backflow region is large, installing a strut enhanced the hydraulic performance of the inducer by diminishing the size of the backflows. The results also show that the strut has negligible effect on the suction performance of the inducer.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.11 no.4
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• pp.5-12
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• 1994

고속절삭을 통해서 가공능률과 가공정밀도의 향상을 도모할 수 있기 때문에, 최근에는 공작기계용 고속주축계가 많은 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 주축 선단부에 무거운 척과 공작물이 위치하는 선반용 고속주축계의 동특성을 해석하기 위해서 유한요소법을 도입하였다. 특히 세장비가 비교적 작은 주축은 Timoshenko 이론으로, 폭이 유한한 베어링은 반경방향 외에도 모멘트방향의 강성 및 감쇠특성을 가지고 있는 것으로 모델화하였다. 그리고 선반용 고속주축계의 고유진동수와 감쇠비에 대한 주축회전수, 베어링의 지지특성, 베어링의 간격, 주축재료의 내부감쇠율 등의 영향을 고찰하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.37 no.12
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• pp.1535-1540
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• 2013

We propose a finite element modeling method considering the ball bearing contact mechanism, and the developed method was verified through experimental and analytical results of inner and outer race-type rotor systems. A comparison of the proposed method with conventional method reveals that there is little difference in the results of the inner race-type rotor system, but there are considerable differences in the results of the outer race-type rotor system such that predictions of greater accuracy can be made. Therefore, the proposed method can be used for accurately predicting the dynamic characteristics of an outer race-type rotary machine.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.39 no.8
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• pp.801-806
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• 2015

Journal bearings support rotors using fluid film between the rotor and the stator. Generally, journal bearings are used in large rotor systems such as turbines in a power plant, because even in high-speed and load conditions, journal bearing systems run in a stable condition. To enhance the reliability of journal-bearing systems, in this paper, we study health-diagnosis algorithms that are based on the supervised learning method. Specifically, this paper focused on defining the unit of features, while other previous papers have focused on defining various features of vibration signals. We evaluate the features of various lengths or units on the separable ability basis. From our results, we find that one cycle datum in the time-domain and 60 cycle datum in the frequency domain are the optimal datum units for real-time journal-bearing diagnosis systems.

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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• 1995.06b
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• pp.14-20
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• 1995

본 연구에서는 압축기내의 이상류, 즉 냉매와 오일의 혼합상태라 하는 특수한 환경에서 하중을 지지하고 있는 상하부 베어링에서의 윤활특성파악을 위하여, 압축기의 동역학해석 및 레이놀즈방정식을 이용, 베어링의 축심궤적을 수치해석에 의해 결정하고, 여러 운전조건에서 축심궤적의 변화를 살펴 보았다. 또한, 실험에서는 실제의 냉방시스템에 사용되고 있는 로터리 압축기의 축심궤적을 갭-센서를 이용하여 파악, 그 결과를 나타냈다.

• 기계와재료
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• v.10 no.4 s.38
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• pp.97-110
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• 1998

플라이휠 에너지 저장시스템은 입력되는 잉여전기에너지를 플라이휠의 관성을 이용, 회전 운동에너지로 변환하여 저장하고 필요시 전기에너지로 순시에 출력하는 장치로 배터리와 같은 화학적 에너지 저장장치에 대비되는 기계적 에너지 저장방식 (Electro-mechanical Battery)이다. 플라이휠 시스템은 많은 에너지를 단시간에 저장하고 이를 순발적으로 활용할 수 있는 고효율, 장수명, 무공해의 청정 에너지저장/재생장치로 선진국에서는 무공해 교통수단(전기자동차 등)의 차세대 보조 동력원을 비롯한 각종 민수용, 국방용으로 응용연구가 활발히 진행되고 있다(전력저장용, 인공위성의 태양광 에너지 저장 및 자세제어용, 무소음 적진침투용 차세대 전차의 보조동력원 등). 고효율의 에너지 저장 및 재생을 위해 플라이휠 에너지 저장시스템은 크게 .고속화, 고에너지저장을 위한 복합재 플리이휠 로터.공기 마찰손실 저감용 자가 진공펌프(Self Vacuuming system).지지부 접촉마찰로 인한 에너지 손실 저감용 자기베어링/제어부.플라이휠 구동 및 발전을 위한 Motor/generator.고효율 에너지 입출력 제어부 등의 첨단기술부품으로 구성되어 있는 바, 본 논문에서는 이러한 플라이휠 에너지 저장기술의 국내외 개발현황을 소개하고 현재까지 파악된 기술적 문제점 및 향후 기술개발 전망에 대해 논하고자 한다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.36 no.12
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• pp.1613-1618
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• 2012

The wheel bearing is one of the important parts in a vehicle for translating power and bearing weight. When it is mounted on the knuckle by using bolts, the distortion of the outer ring including the seal mounting point and raceway occurs. In this study, a numerical analysis was performed to analyze the distortion of the outer ring by using a finite element method. The commercial software MSC.MARC was used for this purpose. Elastoplastic and contact analysis were carried out to compute the clamping behavior of the outer ring, bolts, and knuckle. Because the concavity on the flange of the outer ring affects the deformation, its effect was considered. To verify the reliability of this study, the roundness of the outer ring was measured. The experimental results were comparatively in agreement with the computational results.