• 제목/요약/키워드: 압입해석

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탁상용 압입기 프레임의 구조최적설계 (Structural Optimal Design of the Frame of a Desktop Servo Pressing Machine)

  • 이부윤;정진욱
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권7호
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    • pp.3142-3150
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    • 2013
  • 탁상용 정밀압입기의 압입정밀도에 영향을 미치는 C형 프레임의 변형을 최소화하기 위한 최적설계 연구를 다루었다. 압입기의 C형 프레임의 기존설계안에 대한 유한요소해석을 통하여 프레임의 변형양상을 분석하였다. 매개변수연구법에 의한 최적설계기법을 사용하여 설계변수가 프레임 변위 및 무게에 미치는 영향을 분석하고 최적설계안을 제시하였으며, 설계변수의 반응 특성에 근거한 구조개선 방안을 제시하고 효과를 입증하였다. 도출된 최적설계안의 C형 프레임은 기존설계안 대비 무게가 증가하지 않으면서 변형이 87.5 %로 감소하는 것으로 나타났다.

단품(축/OUTPUT 기어)조립을 위한 온간압입공정 해석 (Analysis of the Warm Shrink Fitting Process for Assembling the Part(Shaft and Output Gear))

  • 김태진;강희준;김철;주석재;김호윤
    • 한국정밀공학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.47-54
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    • 2008
  • Fitting process carried out in the automobile transmission assembly line is classified into three classes; heat fitting, press fitting, and their combined fitting. Heat fitting is a method that heats gear to a suitable range under the tempering temperature and squeezes it toward the outer diameter of shaft. Its stress depends on the yield strength of gear. Press fitting is a method that generally squeezes gear toward that of shaft at room temperature by a press. Another method heats warmly gear and safely squeezes it toward that of shaft. Warm shrink fitting process for the automobile transmission part is now gradually increased, but the parts (shaft/gear) assembled by this process produced dimensional changes in both the outer diameter and profile of the gear. So that it may cause noise and vibration between gears. In order to solve these problems, we need an analysis of warm shrink fitting process, in which design parameters are involved; contact pressure according to fitting interference between outer diameter of shaft and inner diameter of gear, fitting temperature, and profile tolerance of gear. In this study, an closed form equation to predict contact pressure and fitting load was proposed in order to develop an optimization technique of the warm shrink fitting process and verified its reliability through the experimental results measured in the field and FEM, that is, thermal-structural coupled field analysis. Actual loads measured in the field was in good agreements with the results obtained by the theoretical and finite element analysis.

실험적 응력해석의 IITC 방식에 의한 콘크리트 구조물 잔류응력 평가 (Evaluation of Residual Stress using IITC of Experimental Stress Analysis on Concrete Structure)

  • 이호범;한상희;장일영
    • 대한토목학회논문집
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    • 제34권2호
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    • pp.415-424
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    • 2014
  • 기존 콘크리트 구조물 내력은 변위 및 스트레인 게이지를 통해 기지의 가력에 따른 변화량을 계측하고, 그 결과를 수치해석 결과와 비교하여 평가한다. 이는 결과적으로 현존 콘크리트의 잔류응력을 계측 평가하므로써 완성될 수 있다. 본 논문은 실험적 응력해석법의 일환으로 콘크리트 구조물에 대한 잔류응력을 비파괴적인 방식으로 평가하는 IITC (Instrumented Indentation Technique for Concrete) 시스템 개발과 관련된 것으로 콘크리트 구조물 표면에서 압입하중과 압입깊이와의 상관관계를 이용한 실험적 평가방법을 논하였다. 본 연구에서는 구성되는 H/W 및 분석용 S/W는 새롭게 개발하였으며, 다각도의 실험결과를 이용하여 콘크리트 구조물에서의 실험적 잔류응력 추정식을 창출하였고, 자동으로 잔류응력을 평가케 함으로써 콘크리트 구조물의 축성단계에서부터 유지관리 단계에까지 자유롭게 내력을 산정할 수 있도록 하였다.

나노인덴테이션 해석을 통한 Ag/Cu층에서 발생하는 Misfit 전위의 slip 특성에 대한 연구 (Nanoindentation on the Layered Ag/Cu for Investigating Slip of Misfit Dislocation)

  • 트란딘 롱;유용문;전성식
    • Composites Research
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    • 제24권3호
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    • pp.17-24
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    • 2011
  • Ag/Cu층에서 발생하는 misfit 전위를 분석하기 위하여, EAM기법을 활용한 나노인덴테이션 해석을 수행하였다. N$\'{o}$se-Hoover 서모스텟 조건에 의거하여, 2-5nm 정도의 두께를 갖는 필름층에 구형 인덴터로 압입하였다. 해석결과는 misfit 전위에 대한 상대적인 압입위치가, 4nm이하의 필름에 대하여 영향을 미치는 것으로 나타났다. 전위에 의한 슬립 발생할 때 탄성에너지 변화는 Ag/Cu의 연화의 중요한 변수로 작용하며, 각각의 경우에 대하여 임계필름두께에 대해서도 고찰하였다.

크기가 다른 Shot에 의하여 Peening한 ZrO2 복합 세라믹스의 비커스 압입하중에 따른 와이블 통계 해석 (Weibull Statistical Analysis According to Vickers Indentation Load of Peened ZrO2 Composites Ceramics by Different Shot Size)

  • 안석환;김대식;남기우
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권12호
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    • pp.987-995
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    • 2016
  • 본 연구는 $ZrO_2$의 비커스 경도에 대한 쇼트 피닝 효과를 연구하였다. 쇼트의 크기는 ${\phi}180{\mu}m$${\phi}300{\mu}m$를 사용하여 피닝하였다. 비커스경도는 압입하중 98 N과 294 N으로 측정하였다. 비커스 경도는 와이블 통계 해석을 수행하여, 볼 크기 및 압압 하중에 따르는 영향을 평가하였다. 척도 파라메터는 98 N 압입 하중 및 ${\phi}180{\mu}m$ 쇼트 볼에서 크게 나타났다. 형상 파라메터도 대체적으로 작은 쇼트 볼(180sp)이 크게 나타났다. 이것으로부터 SP처리에 의한 압축 잔류 응력은 $ZrO_2$의 기계적 성질의 향상에 좋은 방법이다.

유한요소해석과 영향함수법을 이용한 압입축의 프레팅 마모해석 (Fretting Wear Simulation of Press-Fitted Shaft with Finite Element Analysis and Influence Function Method)

  • 이동형;권석진;최재붕;김영진
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제32권1호
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    • pp.54-62
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    • 2008
  • In this paper the fretting wear of press-fitted specimens subjected to a cyclic bending load was simulated using finite element analysis and numerical method. The amount of microslip and contact variable at press-fitted and bending load condition in a press-fitted shaft was analysed by applying finite element method. With the finite element analysis result, a numerical approach was applied to predict fretting wear based on modified Archard's equation and updating the change of contact pressure caused by local wear with influence function method. The predicted wear profiles of press-fitted specimens at the contact edge were compared with the experimental results obtained by rotating bending fatigue tests. It is shown that the depth of fretting wear by repeated slip between shaft and boss reaches the maximum value at the contact edge. The initial surface profile is continuously changed by the wear at the contact edge, and then the corresponding contact variables are redistributed. The work establishes a basis for numerical simulation of fretting wear on press fits.

유한요소해석에 의한 코팅면의 브리넬 경도 평가: 제1보 - 타당성 연구 (Evaluation of Brinell Hardness of Coated Surface Using Finite Element Analysis: Part 1 - A Feasibility Study)

  • 박태조;강정국
    • Tribology and Lubricants
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    • 제36권6호
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    • pp.378-384
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    • 2020
  • The friction surfaces of mechanical parts are heat-treated or coated with hard materials to minimize wear. Increasing the hardness is a very useful way to reduce abrasive wear. The general Brinell hardness test, which is widely used for metallic materials, is not suitable because it hardly shows any change in hardness when coated with thin films. In this study, we propose a basis for the application of the new Brinell hardness test method to the coated friction surface. An indentation analysis of the rigid sphere and elastic-perfectly plastic materials is performed using a commercial finite element analysis software. The results indicate that their loadto-diameter ratio is the same; the Brinell hardness test method can be applied even when the indenter diameter is on the micrometer scale. In the case of hard coating, it is difficult to calculate Brinell hardness using the diameter of the indentation, but the study revealed, for the first time, that it can be calculated using the depth of the indentation regardless of coating. The change in hardness owing to thin film coating over a wide load range implies that the hardness evaluation method is appropriate. Additional studies on various properties related to the substrate and coating material are required to apply the proposed method.

TBM의 굴진성능 예측을 위한 압입시험에 대한 연구 (A Study on Punch Penetration Test for Performance Estimation of Tunnel Boring Machine)

  • 정호영;전석원;조정우
    • 터널과지하공간
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    • 제22권2호
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    • pp.144-156
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    • 2012
  • 본 논문에서는 TBM의 굴진성능 평가를 위한 실내시험 중 하나인 압입시험의 시험과 결과 분석방법에 대하여 연구하였다. 압입시험은 암석의 굴진저항 및 취성도를 나타내는 여러 지수들을 산정하고 이를 통해 TBM의 굴진율 및 추력을 직접적으로 추정할 수 있는 유용한 실험으로 알려져 있으나 국내에서는 아직 관련된 연구가 수행된 바 없으며 규격화된 시험방법이나 결과해석방법 역시 제시되지 못하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 압입시험의 시험 장비를 재구성하여 제작하였고 다양한 조건에 대하여 시험을 수행하여 합리적인 시험방법과 시편의 크기에 대하여 고찰하였다. 또한 국내의 6개 암종에 대하여 압입시험을 수행하고 하중지수의 산정방법에 대하여 연구하였으며 하중지수로써 PLI와 MLI를 제안하였다. 본 연구에서 제안된 지수인 PLI와 MLI는 동일한 암종을 대상으로 수행된 선형절삭시험결과와 밀접한 상관관계를 보였으며 하중지수를 통해 개략적으로 예측된 단일 디스크커터의 수직하중은 실험값과 10% 오차를 보였다. 압입시험은 TBM의 성능예측을 위한 유용한 실험법임을 확인할 수 있었으며 본 연구는 이를 위한 기초연구로서 그 활용도가 높을 것으로 기대된다.

초음파 융합진동을 이용한 미세패턴성형 기술 연구 (Fabrication of RFID TAG Micro Pattern Using Ultrasonic Convergency Vibration)

  • 이봉구
    • 한국융합학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.175-180
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    • 2020
  • 본 연구에서는 미세패턴 성형이 가능하도록 개발된 초음파 미세패턴 제조시스템을 이용하여 RFID TAG 안테나 형상의 미세패턴 성형기술을 개발하였다. 미세패턴 제조시스템에 종진동 모드의 초음파 공구 혼을 설치하여 절연시트 표면에 RFID TAG 안테나 형상의 미세패턴 안테나 형상을 초음파 압입 성형공정 기술을 개발하였다. 초음파 성형기술은 60kHz 공구 혼을 공진설계 기법을 적용하여 제작하였고, 미세패턴 제조시스템을 이용하여 200㎛ 이하의 절연 시트지에 두께가 25㎛의 코일 와이어를 초음파 압입 성형을 할 수 있다. 초음파 압입 성형 시 코일 와이어의 단선, 박리 및 꼬임 현상 없이 최소선폭 150㎛인 안테나 형상을 성형할 수 있었다.