• Title/Summary/Keyword: 임계마찰력

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A Study of Drag Reduction by Polymer Additives in Rotating Disk Geometry (회전 Disk계에서 고분자 첨가제에 의한 마찰저항감소 연구)

  • 최형진
    • The Korean Journal of Rheology
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    • v.3 no.1
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    • pp.76-85
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    • 1991
  • 적은양의 분자량이 큰선형 고부자를 수용액에 첨가함으로서 얻어지는 마찰저항가소 연구가 rotating disk 장치를 이용해 수행되었다. 마찰저항 감소제로 poly(ethylene oxide)와 poly(acrylamide)를 사용하였으며 고분자 분자량 고분자 농도, disk 의 회전속도 및 온도 등 여러 가지 인자에 대한 마찰정항감소의 의존성을 연구하였다. 또한 마찰저항 감소 효과와 고분자 용액의 점도평균 분자량을 동시에 측정함으로서 고분자 퇴화에 대한 연구도 수행하 였다. 마찰저항감소는 고분자 농도가 증가함에 따라 임계농도에 도달할때까지 증가하였고 낮은 농도에서는 분자량이 큰 고분자일수록 더욱 큰 마찰저항 감소효과를 나타내었다. 마찰 감소 진행 중의 높은 전단력에 기인하는 고분자의 분해는 고분자 농도가 낮은데에서 더욱두 드러지게 나타났으며 온도 효과의 연구로부터 poly(acrylamide)가 poly(ethylene oxide)보다 열적으로 안정함을 알수 있었다.

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Experimental and Finite Element Study of Tribological Characteristics of SU-8 Thin Film (실험 및 유한요소해석에 의한 SU-8 박막의 Tribological 특성 연구)

  • Yang, Woo Yul;Shin, Myounggeun;Kim, Hyung Man;Han, Sangchul;Sung, In-Ha
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.37 no.4
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    • pp.467-473
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    • 2013
  • In this study, two-dimensional finite element models were developed and experiments were conducted using an atomic force microscope to investigate the tribological characteristics of an SU-8 layer coated on a patterned wafer for microsystem applications. The results revealed that both the adhesion and the friction forces measured by the atomic force microscope were lower for the SU-8 coated surface than for the bare silicon surface. This is attributed to the hydrophobicity of SU-8. Another important result derived from the finite element analysis was the critical load required to fracture the SU-8 film with respect to the thickness. The critical loads for thicknesses of 200, 400, and 800 nm were approximately 13, 22, and 28 mN, respectively, which corresponded to a Hertzian contact pressure of 1.2-1.8 GPa. These results will aid in the design of a suitable SU-8 thickness for microsystem components that are in contact with one another.

Minimum Velocity of Sewerage Pipes (하수관거의 최저유속)

  • Yu, Dong-Hun;Lee, Jeong-Yeong
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.32 no.4
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    • pp.469-478
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    • 1999
  • Explicit equations of minimum velocity, energy slope and pipe diameter are developed to ensure the cleaning of sewerage pipes. The equations of power form are employed for the estimation of critical shear stress of sediment particles and the friction factor of commercial pipes. They are all based on the existing laboratory data. Several cases are tested to check the values suggested in the manual, using the equations developed in the present study.

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TheSimulation of the Characteristics of the Levitation Force in Superconductor using 2D Slab model (2차원 Slab모델을 이용한 초전도체 부상력 특성의 시뮬레이션)

  • 유제환;임윤철
    • Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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    • 1997.10a
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    • pp.167-172
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    • 1997
  • 초전도체를 기계요소중 하나인 베어링에 응용하기 위한 연구는 임계온도가 액체질소의 비등점(77K)보다 높은 산화물 고온 초전도체가 발견된 이후 시작되었으며, 특히 최근에는 $10^4A/cm^2$이상의 임계전류밀도를 갖는 덩어리형 고온 초전도체가 용융공정을 통해 개발되어, 큰 부하지지력을 갖고 10$^{-8}$ 이하의 마찰계수를 갖는 초전도 마그네틱 베어링으로서 플라이휠 같은 에너지 저장장치에 적용시키는 연구가 국내외적으로 진행되고 있다. 고온 초전도체를 사용한 반발식 수동형 미그네틱 베어링은 Meissner effect뿐 아니라 Fluxpinning effect에 의해 자체적으로 외란에 대한 위치안정성을 가지며, 히스테리시스 손실에 의한 에너지 소산을 통해 외란에 대해 강한 감쇠능력을 가진다는 장점을 가지고 있으며, 대중량을 지지할 수 있다. 이러한 초전도체의 특성에 관한 정량적 수치해석은 초전도 베어링의 설계에 필수적이나 아직 국내에서는 그러한 시도가 없었다. 이러한 여건을 고려하여 본 연구에서는 초전도체와 자석간의 부상력 변화를 2차원 Slab모델로 수치해석하여 히스테리시스라는 주요한 특성을 고찰하고자 한다.

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초전도 마그네틱 베어링의 부상력 특성에 관한 시뮬레이션

  • 유제환;임윤철
    • Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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    • 1997.04a
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    • pp.122-128
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    • 1997
  • 초전도체의 임계온도를 높이는 연구들이 수행되어 임계온도가 액체질소의 비등점(77K)보다 높은 산화물 고온 초전도체가 1986년에 발견되었고, 최근에는 $10^4A/cm^2$이상의 임계전류밀도를 갖는 덩어리형 고온 초전도체가 용융공정을 통해 개발되었으며, 산화물 고온 초전도체 $YBa_2 Cu_3 O_{7-y}$은 산소 조성이 7에 가까우며 임계온도가 95K로서 현재 가장 많이 사용되고 있다. 응용 분야로서는 수송분야, 의료분야, 전력분야, 그리고 기초과학분야등이 있고, 향후 상온 초전도체의 출현으로 인한 응용범위의 확대는 획기적일 것으로 예측되어 진다. 이중에 10$^{-8}$이하의 마찰계수를 갖는 초전도 마그네틱 베어링을 플라이휠 같은 에너지 저장장치에 적용시키는 연구가 국내외적으로 진행되고 있다. 여러 선진국에서는 용융공정된 초전도체를 이용하여 실험단계적인 플라이휠의 설계, 제작 및 성능실험을 진행중이거나 완성하였고, 제2단계 목표로서 실용화를 위한 대규모 플라이휠의 설계와 제작에 대한 연구가 진행중이다.

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Bulk형 고온 초전도체를 사용한 마그네틱 베어링의 특성 연구

  • 유제환;임윤철
    • Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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    • 1998.10a
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    • pp.337-342
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    • 1998
  • 임계온도가 액체질소의 비등점(77K)보다 높은 산화물 고온 초전도체가 발견된 이후 초전도체를 여러분야에 응용하고자 하는 연구가 있어왔다. 이러한 연구중 초전도체의 자기부상특성을 이용한 마그네틱 베어링에 관한 연구가 시작되었다. 특히 최근에 임계전류밀도가 높은 덩어리형 고온 초전도체가 개발되어, 큰 부하지지력을 갖고 마찰계수가 작은 초전도 마그네틱 베어링이 가능하게 되었다. 고온 초전도체를 사용한 반발식 수동형 마그네틱 베어링은 마이스너 효과(Meissner effect)뿐 아니라 자속고정효과(Flux pinning effect)에 의해 자체적으로 외란에 대한 위치안정성을 가지며, 히스테리시스 손실에 의한 에너지 소산을 통해 외란에 대해 강한 감쇠능력을 가진다는 장점을 가지고 있으며, 대중량을 지지할 수 있다. 이러한 초전도체의 특성에 관한 정량적 수치해석은 초전도 베어링의 설계에 필수적이나 아직 국내에서는 그러한 시도가 없었다. 이러한 여건을 고려하여 본 연구에서는 Bulk형 초전도체와 자석간의 부상력 변화를 축대칭 모델로 수치해석하여 기존의 실험들과 정량적인 비교를 하여 수치해석 코드의 신뢰성을 확보하고 이를 기반으로 다양한 상황을 예측할 수 있음을 보이고자 한다.

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Development of Failure Criterion of Hot Mix Asphalt Using Triaxial Shear Strength Test (삼축압축시험을 이용한 아스팔트 혼합물의 파괴기준 개발)

  • Kim, Seong Kyum;Lee, Kwan Ho
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.34 no.3
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    • pp.947-954
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    • 2014
  • In general, Fracture of the material is not occurring of the maximum normal stress or the maximum shear stress failure in the state. Maximum normal stress and maximum shear stress in the state of Critical coupling from being destroyed based on the Mohr-Coulomb theory. Couple of different mixtures, including permeable asphalt pavement, SMA and dense-graded asphalt mixture, were used for compression triaxial test at $45^{\circ}C$ and $60^{\circ}C$. Mohr-Coulomb theory to the analysis of compression triaxial test result of the internal friction angle $38.9^{\circ}{\sim}46.9^{\circ}$ measured somewhat irregularly, but in the case of cohesion, depending on whether the temperature and immersion of the specimen appeared differently. In addition, Indirect tensile test and compression triaxial test of the asphalt mixture to determine the correlation between compression triaxial test results assessed as cohesion and internal friction angle calculated using the theoretical Indirect tensile strength and measured indirectly tensile strength were analyzed. The Measured & Predicted IDT St values tended to be proportional.

Analysis on Failure Critical Depth of Unsaturated Landslide Zone According to the Geological Condition (지질별 불포화토 사면의 붕괴 임계심도 분석)

  • Nam, Koung-Hoon;Kim, Min-Gyu;Jeong, Gyo-Cheol
    • The Journal of Engineering Geology
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    • v.25 no.2
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    • pp.299-304
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    • 2015
  • Slope stability analysis of unsaturated soil slopes due to rainfall infiltration is an important issue in evaluating landslide analysis and stability assessment. The purpose of this study is to establish the critical depth considering weathered soil of parent rock and rainfall intensity at main scarp in national landslide. Based on the analytical results, it is found that as rainfall duration and Slope angle increased, the critical depth of gneiss-weathered soil increased from 3.00 m to 3.77 m, the critical depth of granite weathered-soil increased from 1.75 m to 2.40 m, and the critical depth of mudstone-weathered soil increased from 3.00 m to 4.15 m, respectively. The critical depth of granite-weathered soil with low cohesion and high internal friction angle is much lower than those of other soils. It is interestingly shown that a decrease in the safety factor is highly significant, much affected by the slope increase rather than the rainfall intensity.

Anisotropic Version of Mohr-Coulomb Failure Criterion for Transversely Isotropic Rock (횡등방성 암석의 강도해석을 위한 이방성 Mohr-Coulomb 파괴조건식)

  • Lee, Youn-Kyou;Choi, Byung-Hee
    • Tunnel and Underground Space
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    • v.21 no.3
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    • pp.174-180
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    • 2011
  • An anisotropic version of Mohr-Coulomb failure criterion is proposed in order to provide a strength criterion for transversely isotropic rock. The concept of fabric tensor introduced by Pietruszczak & Mroz (2001) is employed to define the friction angle and cohesion as scalar functions of the fabric tensors. The anisotroy in these two strength parameters are calculated in association with the consideration of the relative rotation between the principal stress coordinate and the principal material triad. The critical plane on which the anisotropic function maximized is found by an optimization technique based on the Lagrange multiplier method. To demonstrate the performance of the anisotropic failure criterion, conventional triaxial tests on the samples having various inclinations of weakness plane are simulated and the resulting triaxial strength and dip angle of failure plane are discussed.

A Study on Change of Safety Factor according to Slope Analysis Method using Strength Parameters and Slope Change (강도 정수와 경사도 변화를 활용한 비탈면 해석기법에 따른 안전율 변화에 관한 연구)

  • Moon, Hyojong;Shim, Jeonghoon;Jeong, Jisu;Lee, Seungho
    • The Journal of Engineering Geology
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    • v.27 no.1
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    • pp.31-40
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    • 2017
  • The slope stability analysis by the limit equilibrium method has the disadvantage that it can be applied only when the analysis is performed by setting the critical plane after analyzing the active surface many times and the soil is uniform and only the safety factor can be calculated. However, the analysis using the strength reduction analysis method has advantages that the engineer can judge various aspects and calculate the safety factor. In this study, the safety factor according to the change of slope and shear strength was compared and analyzed using limit equilibrium analysis and strength reduction method. It is suggested that it is desirable to use the strength reduction method which can synthetically review the stress, displacement, and strain in the soil.