• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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• 1995.06b
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• pp.48-53
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• 1995

본 연구에서는 윤활유막의 접촉압력 거동문제를 다른 각도에서 유한요소기법으로 해석하고자 한다. 즉, 혼합기가 폭발하게 되면 피스톤과 실린더 사이의 윤활유막이 순간적으로 초고압을 받아서 윤활유막은 밀폐된 공간에서 마치 폴리머처럼 거동할 것이라고 가정할 수 있다. 이와 같은 현상은 극히 짧은 시간에 국부적으로 일어날 것으로 예상되며, 이러한 작동조건에서 피스톤 링의 접촉면 형상에 따른 피스톤 압축링-윤활유막 사이의 접촉압력 거동문제를 미시적일 측면에서 유한요소기법으로 피스톤의 동적문제를 해석하고자 한다.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.20 no.8
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• pp.166-174
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• 2003

Hydrostatic bearings are widely used in precision machines due to their high motion guide accuracy, low friction and high load carrying capacity. It is very useful to estimate the moving characteristics of hydrostatic bearings in the design stage. A new method is suggested for the analysis of fluid film in hydrostatic bearings. A combined mesh of 8 node solid elements with negligible deformation resistance and spring-dashpot elements is used in conjunction with the user subroutine of ABAQUS to represent the fluid film. The mesh can be used to capture the deformation of the bearing structure as well as the varying properties of fluid film. Analysis results from the finite element model are compared with theoretical solutions, results from FLUENT analysis and some previous works. With this method, static and dynamic analyses of the system containing the bearings can be performed efficiently.

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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• 1994.06a
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• pp.56-64
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• 1994

탄성유체윤활 (elastohydrodynamic lubrication : EHL)이론은 구름 베어링, 기어 및 캠기구 등과 같이 집중 하중을 받는 기계 요소에서의 윤활 현상을 설명하는 이론으로서, 윤활부분에서 금속 접촉이 발생하지 않도록 기계요소를 설계하기 위하여 필요한 최소유막두께를 결정하는 데 사용된다. 그리이스는 대표적인 윤활제로서 구름 베어링의 윤활에 있어서 중요한 위치를 점하고 있다. 현재 집중 하중을 받는 기계 요소의 윤활에는 윤활 구조의 간편화, 보수의 용이성, 먼지나 이물의 침입 방지 등에 유리한 그리이스 윤활의 사용이 확대되고 있다. 현재 전동기, 가정용 전기기기, 측정기 등에 쓰이는 구름 베어링의 경우는 거의 전량 그리이스 윤활이 사용되고 있다. 지금까지의 연구는 유동특성상의 복잡성 때문에 무한장 선접촉 등온 EHL 문제에 대한 해석이었고, 아직까지는 그리이스 윤활 TEHL 해석에 관한 연구는 발표된 바 없다. 본 연구에는 Herschel-Bulkley 모델 그리이스 EHL문제를 열탄성유체윤활해석하여 보다 정확한 접촉부의 압력분포와 유막형상을 예측하고자 한다.

• Tribology and Lubricants
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• v.2 no.1
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• pp.46-52
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• 1986

얇은 유막위의 타이어 변형해석이나, 압착막댐퍼 설계등의 해석에 응용되는 변동 하중하의 탄성 경계상 유체 압착막의 해석을 Newton-Raphson 반복법을 사용하여 하였다. 유막두께의 계산은 등계수 요소를 사용하여 정확한 계산을 하였고 슬라이더의 궤적은 강쇄진동의 응답곡선과 유사함을 알 수 있었다. 특히 본 연구에서는 미끄럼 속도의 영향을 고려하였으며 유체가 베어링내에 생긴 포켓에 정체하고 있어서 미끄럼의 영향은 속도가 클때를 제외하고는 큰 영향을 미치지 못함을 알 수 있었다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.38 no.9
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• pp.1005-1012
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• 2014

Gears are critical elements in automobiles, and their use as power transmitting machine elements in engineering applications is quite extensive. In the areas of contact between gear teeth, the condition of a gear is likely to deteriorate due to contact fatigue, wear, material defects, lubrication failure, etc. Thus, it is necessary to monitor its condition to ensure smooth power transmission. Gear teeth deterioration causes failures such as abrasive wear, scuffing, pitting, and spalling. These failures lead to a higher level of vibration signals in the gear system. This paper presents the results of an experiment on the surface fatigue wear of a spur gear system. The correlation between the estimated specific film thickness, statistical parameter of the vibration signals, and Stribeck curve was considered in this study.

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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• 1993.04a
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• pp.97-107
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• 1993

프시톤 형상에 관한 연구는 엔진의 열효율을 상승시키는데 중점을 두었으나 캘리포니아주의 환경 관련 법안을 계기로 공해 물질의 배출을 중이는 방향으로 연구가 이루어지고 있다. 즉, 실린더내의 최고 온도와 압력을 적정한 수준에서 조절하여 공해물질의 방출을 극소화시키면서 열효율을 높힐 수 있는 방안에 대한 연구를 많이 진행하고 있다. 본 논문은 유한요소법을 이용하여 저마찰 패드식 피스톤에 대한 트라이볼로지적 해석으로 피스톤의 편심에 따른 압력 분포도 해석, 마찰력과 피스톤의 동특성에 대하여 알아보고자 한다. 이들을 해석하기 위한 가장 중요한 역학적 상태량은 피스톤 표면의 압력 분포와 피스톤의 편심량이며 특히, 압력 분포 해석은 피스톤의 유막 설계시 기본이 된다.

• Tribology and Lubricants
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• v.11 no.1
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• pp.12-19
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• 1995

A finite element approach to analyzing the film pressure of engine bearings has been presented based on the viscosity-temperature equations. The calculated results from each viscosity model are compared with each other for various temperature models of the oil film. The FEM results show that the appropriate selection of the viscosity-temperature model is very important factor for analyzing the film pressure distribution of engine bearings.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.44 no.6
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• pp.666-674
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• 2007

It is very important to estimate static squeezing pressure distributions for lining material of sterntube after bearing at dry dock stage since the maximum squeezing pressure value can be one of the significant characteristics representing coming navigation performances of the propulsion system. Moderate oil film pressure between lining material and propulsion shaft is also essential for safe ship service. In this paper, Hertz contact theory is explained to derive static squeezing pressure. Reynolds equation simplified from Navier-Stokes equation is centrally differentiated to numerically obtain dynamic oil film pressures. New shaft alignment technology of nonlinear elastic multi-support bearing elements is also used in order to obtain external forces acting on lining material of bearing. For 300K DWT class VLCC with synthetic bush of sterntube after bearing, static squeezing pressures are calculated using derived external forces and Hertz contact theory. Optimum partial slope of the after bush is presented by parametric shaft alignment analyses. Dynamic oil film pressures are comparatively evaluated for partially bored and unbored after bush. Finally it is proved that the partial slope can drastically reduce oil film pressure during engine running.

• Bulletin of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.26 no.3
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• pp.51-61
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• 1989

Recently, the growth in the propulsion power and propeller size of typical energy saving ships has resulted in severe damages of the oil-lubricated stern tube bearing. Consequently, a more rational analytical method for the design of the shafting system is required. In this paper an analytical method applicable to the design of the oil-lubricated stern tube bearing and shafting system is presented. The method consists of the finite element analysis of the shafting system and the oil film hydrodynamics. The shafting system is modeled as a three-dimensional problem using beam elements taking account for the steady components of thrust, lateral forces and moments of the propeller as well as the elastic foundation effects. The oil film hydrodynamics is modeled as a two-dimensional problem. Equal and retangular elements employing hourglass control method are used for the construction of the oil film fluidity matrix. To search the quasi-static equilibrium position between the propeller shaft and the oil film, an optimization technique is employed. Some numerical results based on the proposed method are compared with some measured and numerical data available. They show acceptable agreements with the data.

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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• 1994.06a
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• pp.65-71
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• 1994

유압 실린더용 유패킹의 접촉력, 접촉폭, 돌출발생 임계압력을 밀봉간극에 대하여 유한요소법을 이용하여 수치적으로 해석하였다. 초기 간섭량이 증가함에 따라 접촉력 및 접촉폭은 급격하게 증가하였다. 그러나 유압이 작용하는 상태에서 밀봉간극이 감소하면 시일의 돌출현상이 발생하는 임계압력은 보다 가파르게 증가함을 확인하였다. 초기 간섭량에 의한 접촉력으로 부터 유압 실린더의 누설에 관련된 사용 최저 유압을 연계하여 갑섭량이 설계되어야하고, 돌출발생 임계압력으로 부터는 사용 최고유압과 관련하여 간극이 설계되어야 하므로 이에 대한 수치해석적 설계자료를 제시하였다. 특히 시일립부의 접촉면을 나타내는 축방향에 따라서 접촉력 분포는 시일립 선단부와 돌출현상에 따른 상호 복잡한 결과의 중요성을 제시하였다. 이 결과는 윤활해석을 위한 탄성유체윤활 해석시 입력자료로 사용될 수 있어 실제 유막두께 해석 및 유동해석을 통하여 누설량 예측 등에 이용될 수 있는 설게자료이다.