• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권10호
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• pp.5974-5979
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• 2014

압입 방식으로서 경량화된 부품이 매우 균질한 정밀도로 생산이 되며 프레스의 기술이 향상되고 있다. 압입 방식으로 조립하였을 시 핀과 구멍사이에는 압축력에 의한 변형력이 발생되고 접촉면이 손상을 입는다. 따라서 본 연구에서는 CATIA 프로그램을 이용하여 3D 모델링하였으며, ANSYS 프로그램을 통하여 압입 접촉된 평면에서 손상평가를 하였다. 해석결과, 핀이 들어갈 때 PCB판에 작용하는 하중은 약 21.3N인 것으로 확인되었으며, PCB판이 Pin에서 빠져나올 때의 하중은 약 19.24N으로 나타났다. 또한 구조 해석결과, Pin 1이 본 연구 모델의 모든 부품들 중에서 가장 최대응력이 많이 발생하므로, 대표적으로 Pin 1의 최대 등가응력이 192.96MPa로 나타났다. 압입 접촉 손상 특성을 규명하고 본 연구결과를 실제의 압입 공정의 설계에 응용함으로서 그 파손을 방지하고 내구성을 평가할 수 있다고 사료된다.

• 한국가스학회지
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• 제18권4호
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• pp.51-55
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• 2014

본 연구에서는 한곳에서 접촉하는 오링과 여러 곳에서 접촉하는 멀티접촉패킹에 대한 밀봉특성을 유한요소법으로 해석하였다. FEM 해석결과에 의하면, LP가스압력 1.8MPa을 공급하였을 때 기존의 오링에서는 밀봉성에 관련된 2.5MPa의 수직접촉 최대응력을 발생하였다. 반면에 새롭게 고안된 멀티접촉패킹에서는 3.01MPa이 발생하여 20.4%나 높아진 밀봉성이 향상되었음을 알 수 있다. 또한, 밀봉내구 안전성에 밀접한 관련이 있는 압출현상은 기존 오링의 경우 1.62MPa의 가스압력에서 발생되었지만, 멀티접촉패킹에서는 1.8MPa 정도로 가스내압을 올려도 압출현상이 발생되지 않는 것은 오랫동안 밀봉작용을 한다는 것을 의미한다. 따라서 밀봉성과 내구안전성을 높게 요구할 때는 한곳에서 접촉하는 기존의 오링보다는 여러 곳에서 접촉하는 멀티접촉패킹을 사용하는 것이 유리함을 알 수 있다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제23권4호
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• pp.403-407
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• 2010

게코 접착 시스템은 보(beam)의 형상을 가지는 seta와 접착패드 역할을 하는 spatula로 구성된다. 본 논문에서는 보 접착 모델(ahhesive beam contact model)을 사용하여 게코(gecko) 접착 시스템의 접착 메커니즘의 해석을 수행한다. 보 접착 모델은 접촉면에서 불균일한 응력 분포를 가지는 특징이 있으며, 접촉면에서의 최대 인장 응력(tensile stress)에 의하여 접착/분리 메커니즘이 결정된다. 접착패드 역할을 하는 spatula는 최대 인장응력을 감소시키는 역할을 하며, 이로 인해 접착력이 증가한다. 역방향 하중에 대해서는 spatula에 의하여 최대 압축 응력(compressive stress)이 감소하며, 이러한 현상에 의하여 접착력과 분리력의 비대칭성이 발생한다. 본 연구에서는 보 접착 모델의 해석을 위해 유한요소법(Finite Element Method)을 사용되며, spatula effect를 위한 해석 결과가 제시된다.

• 한국가스학회지
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• 제11권1호
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• pp.34-39
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• 2007

본 본문에서는 LPG 용기용 밸브의 개폐과정에서 발생하는 밸브패킹과 밸브시트의 상대접촉 마찰작용에 따른 밀봉성에 대한 FEM 해석결과를 제시하고 있다. 개폐용 밸브의 밀봉작용은 나일론-66으로 제조한 디스크 형상의 밸브패킹이 원형 파이프의 밸브시트 단면을 막아 LP 가스의 외부 송출을 차단하면서 완료된다. 밸브패킹은 밸브시트에 대하여 평면으로 접촉밀봉을 하는 경우와 원형홈의 둥근접촉 형상에 대한 밀봉 압착력을 확보하는 두 가지가 있다. FEM 해석 및 실험적 연구결과에 의하면, 밸브패킹을 사용하기 이전의 평면접촉 밀봉 작용력은 4.9 MPa로 높지만, 밸브를 사용한 이후의 원형홈 접촉 밀봉력은 4.4 MPa로 약간 낮게 나타났다. 그러나 이들 최대응력은 나일론 소재의 항복응력 83 MPa에 비하여 대단히 낮은 값이기 때문에 현재의 개폐밸브용 패킹은 과도하게 설계되었다 할 수 있다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제29권2호
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• pp.169-175
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• 2005

In this paper, the contact stress and strain distributions in elastomer O-ring seals have been analyzed using a non-linear finite element method. The stress behavior of PTFE materials is assumed as Odgen model because the sealing clearance between the flange and the surface of the O-ring is not small and the sealing pressure of working fluids covers from the atmospheric pressure to high pressure of 15MPa. The contact normal force and stress in wavy O-rings in which is developed for this analysis are uniformly distributed along the flange and the wall of the rectangular groove. And the normal sealing forces are also kept high compared to other contact sealing models such as the conventional O-ring and X-ring, Thus, the FEM computed results indicate that the sealing characteristic of wavy O-rings is food compared with other contact seals.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2003년도 추계학술대회 논문요약집
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• pp.81-81
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• 2003

최근 유한요소법을 이용하여 절삭가공을 해석하는 연구가 많이 발표되고 있다. 이 때 가장 문제되는 점이 피삭재에서 칩으로 분리하는 조건이다. 일반적으로 칩 분리 조건이라 일컬어지는 이 조건을 어떻게 설정할 것인가에 대해 현재까지도 많은 연구가 이루어지고 있다. 현재까지 제시된 칩 분리 판별 조건은 두 가지 유형 - 기하학적, 물리적으로 나눌 수 있다. 기하학적 칩 분리 조건은 공구 끝단과 바로 앞 요소의 거리를 기준으로 정해진 특정한 값에 도달하면 요소가 분리되는 혹은 없어지는 방법을 이용하는 것이며(Fig. 1 참조), 물리적 칩 분리 조건은 요소 내의 소성변형률 혹은 변형률 에너지 밀도함수 등의 값을 기준으로 분리시키는 방법이다. 본 연구에서는 상용 유한요소 해석 프로그램인 ANSYS를 이용하였으며 이 프로그램에서 제공하는 element birth/kill 기법을 이용하여 기하학적 판별조건에 도달하면 공구 끝단 앞의 요소가 사라지는 방법을 취하였다. Fig. 2는 절삭가공을 위한 유한요소 모델링을 나타낸다. 칩-공구 접촉 부위에 접촉요소를 사용하였으며, 피삭재의 왼쪽과 아래쪽 부위는 각각 변위구속을 하였다. 공구의 이동은 변위경계조건의 값을 변화시킴으로써 구현하였다. 절삭력을 비교함으로써 해석결과의 타당성을 검토하였으며, 피삭재 내의 응력, 변형률 분포 등을 살펴보았다.

• Tribology and Lubricants
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• 제16권4호
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• pp.289-294
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• 2000

This paper present the contact stresses, which considers the shear stress at the cam and follower interface in the direct acting type valve train system of a high speed engine. To determine the contact condition, the normal contact forces are calculated by using the lumped mass dynamic modeling. The line contact is considered between the cam and follower interface. The variations of dynamic stresses are presented as a function of camshaft rotational angle. Also the effects of various design parameters are investigated.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권2호
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• pp.161-166
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• 2010

본 논문에서는 시일 설치면에서의 마멸발생기구를 정확하게 조사하기 위한 연구의 일환으로 미세입자가 시일과 스틸면 사이에 존재하는 경우의 접촉문제를 비선형문제해석 프로그램인 MARC를 사용하여 해석하였다. 이 결과, 시일의 재질은 스틸면에서의 응력분포와 변형형상에 아주 큰 영향을 미쳤다. 특히, PTFE와 같이 탄성계수가 높은 시일인 경우에 스틸 표면은 국부적으로 항복상태에 도달할 뿐만 아니라 시일을 제거한 후에도 영구변형과 함께 상당한 크기의 압축/인장 잔류응력이 존재하였다. 따라서, 시일과 스틸면 사이에 경질입자가 존재할 경우에는 연삭마멸과 함께 피로마멸이 발생할 수 있음을 확인하였으며, 다양한 설계변수에 대한 추가연구가 요구된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제20권7호
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• pp.2097-2107
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• 1996

The dynamic photoelastic technique had been utilized to investigate the possibillity of relieving the large local singular stresses induced at the corner of a right- angle- indenter. The indenter compressed a semi-infinite body dynamically with an impact load applied on the top of the indenter. The effects of the geometric changes of the indenter in terms of the diameter (d) and the location (1) of the stress relieving notch on the behavior of the dynamic contact stresses were investigated. The influence of stress relieving notches positioned along the edge of the semi-infinite body on the dynamic contact stresses were also studied by changing the diameter (D) and the location (L) of the notch. A multi-speak-high speed camera with twelve sparks were used to take photographs of full field dynamic isochromatic fringe patterns. The contact singular stresses were found to be released significantly by the stress relief notches both along the indenter and the edge of the semi-infinite body. The optimal position and geometry of the stress relieving notches were obtained with the aid of limited experimental results.

• 지질공학
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• 제4권2호
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• pp.231-243
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• 1994

응력하에서 암석 및 암반의 변형특성의 원인이되는 손상발달에 대한 이해는 지질공학 및 토목공학에 있어서 매우 중요하다. 지금까지의 연구에서 본면 실험전과 후의 관찰로서 응력하의 미소손상발달에 대한 연구는 아직 미미한 실절이다. 그러므로 응력하에서 손상과 정을 직접 관찰하는 것은 매우 중요하다. 본 연구에서는 응력하 중립질 화강암의 미소손상에 대한 보다 정확한 이해를 위해 미소손상집중, 발생 및 진전등에 석영과 장석의 접촉면에서 새로이 개발한 실험장치에의해 상세히 관찰되었다. 그 결과 두입자의 elastic mismatch 와 Hertzian fracture mechanice에 의해 잘 설명된다.