• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.781-782
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• 2009

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.398-403
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• 2005

This study investigates the change of the temperature and mechanical properties of the braking disk for the railway vehicle. The average temperature is measured about $100^{\circ}C$ and the maximum temperature is measured over $200^{\circ}C$ by non-contact sensor from Seoul to Chun-an. In the $20^{\circ}C-300^{\circ}C$, the 0.2% offset yield strengths of the disk (GC25-30 material) are a little down to the reference value, but the linear relation of tensile test result is not find from the linear change of temperature. However, JIC values have the inverse proportion to the temperature, and the JIC value at $200^{\circ}C$ decrease 30.55% from the JIC. value of the room temperature. This result means that the crack length on the braking disk is rapidly increase at $200^{\circ}C$.

• 한국기계가공학회지
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• 제12권3호
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• pp.13-20
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• 2013

The present research aims to develop the aluminum disc brake replacing the existing cast iron disc brake. Material such as aluminum using FEM numerical analysis in order to improve the characteristics of each element, we analyze the performance characteristics and braking time you try to change. We try to lay the foundation for the development of an aluminum disc by investigating performance characteristics of the existing cast iron disc brake and comparing them with those of the aluminum disc. This involves FEM dynamics analysis for disc materials and experimental tests using the brake dynamometer. From this study, the results of 7075 aluminum braking performance can be seen that the best.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.842-846
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• 2005

A brake disk and a pad are important parts that affect the braking stability of a railway vehicle. Especially, because a brake disk stops the vehicle using conversion of the kinetic energy to frictional energy, thermal fatigue cracks are generated by the cyclic thermal load, as frictional heat, on a frictional surface and these cracks cause the fracture of a brake disk. Therefore, many researches for the thermal stress must be performed to improve the efficiency of brake disk and ensure the braking stability. In this study, we performed the thermal stress analysis for a ventilated brake disk with 3-D analysis model. For that, we simplified the shape of a ventilated hole to minimize problems that could be occurred in analysis process. Thermal stress analysis was performed in case that pressure distributions on a frictional surface is constant and is not. To determine pressure distributions of irregular case, pressure distribution analysis for a frictional surface was carried out. Finally using the results that were obtained through pressure distribution analysis, we carried out thermal stress analysis of each case and investigated the results of thermal stress analysis.

• Tribology and Lubricants
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• 제29권1호
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• pp.19-26
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• 2013

Cu-matrix sintered brake pads and low-alloy heat-resistant steel are commonly applied to basic brake systems in high-energy moving machines. In this research, we analyzed the tribological characteristics to determine the influence of the air velocity between the disk and pad. At a low brake pressure with airflow, the friction stability was decreased as a result of the lack of tribofilm formation at the disk surface. However, there were no significant changes in the friction coefficient under any of the test conditions. The wear rates of the friction materials were decreased with an increase in the airflow velocity. As a result, the airflow velocity influenced the friction stability, as well as the wear rate of the friction materials and disk, but not the friction coefficient.

• 한국융합학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.283-289
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• 2018

자동차 디스크 브레이크시스템에서는 열유속 및 열변형 등과 같은 이유로 마찰열이 균일하게 분산되지 않는다. 마찰열에 의한 열탄성 변형이 접촉압력 분포에 영향을 미치게 되고, 접촉하중이 디스크 브레이크 표면상의 작은 영역에 집중되어 열탄성 불안정성을 초래 할 수 있다. 본 연구에서는 실험적 계산식과 Kao 제안한 디스크와 패드의 접촉압력에 대한 해석방법을 참고로 하여 3차원 축대칭 모델을 통하여 실제로 제동 시 발생되는 디스크와 패드의 접촉을 고려한 온도해석 및 열변형 해석을 하였다. ANSYS를 사용하여 디스크와 패드의 접촉면에서 발생하는 열탄성 불안전성 문제를 열하중과 기계적 하중으로 동시에 고려하여 해석하였다. 디스크와 패드가 직접 접촉하는 3차원 축대칭 모델을 구성하여 디스크의 마찰면 온도, 열변형, 접촉 열응력을 관찰함으로써 디스크에서 일어나는 열적 거동을 보다 정확하게 관찰하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.2080-2093
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• 2008

대표적으로 높은 운동에너지를 가지는 고속철도와 항공기의 제동장치에 적용되는 금속계 소결마찰재와 내열강 간의 트라이볼로지 특성 연구를 목적으로 각각 2종류의 고속철도용 금속계 마찰재와 항공기용 금속계 마찰재를 Lab-Scale Dynamometer를 이용하여 시험하였다. 그 결과 철도용 금속계 마찰재가 항공기용 마찰재에 비해 높은 마찰계수 및 마찰계수 안정성을 나타내었고, 마모량도 철도용 금속계 마찰재는 항공기용 마찰재에 비해 약 50%수준에 불과하여 본 시험조건에서는 철도용 소결마찰재가 뛰어난 것으로 나타났다. 또한, 동계 마찰재가 철계 마찰재보다 제동시 급격하게 온도가 상승하며, 냉각도 동계 마찰재가 빨리 되지만, 동계 마찰재라도 마찰재의 기지의 량에 따라 달라지는 것으로 나타났다. 마찰재에 따라 마찰면에 형성되는 산화피막의 안정성은 달라지는 것으로 나타났으며, 산화피막은 $Fe_2O_3$와 $Fe_3O_4$계통이며, 마찰재에 따라서 마모메카니즘이 달라지는 것으로 판단된다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2005년도 춘계학술대회논문집
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• pp.861-864
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• 2005

Brake noise has been one of the most difficult concerns in the automotive industry. Although substantial research has been conducted to predict and eliminate brake noise, there is yet no method to completely suppress brake noise. Furthermore, little effort has been made to improve noise and vibration characteristics of the railway brake system. The amount of sound energy radiated from the railway brake system is much larger than that from the automobile, and it causes discomfort of passengers in the station. In this paper, noise and vibration caused by the braking force of the KTX vehicle have been measured and analysed. Results show that noise level increases abruptly right before a train comes to a complete stop. Furthermore, typical characteristics of the disk brake squeal have been observed.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권4호
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• pp.425-431
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• 2011

차량 제동시 디스크와 패드사이의 미끄럼 접촉에 의해 발생하는 마찰열은 재질의 열 탄성 변형을 일으키고, 이는 접촉면의 압력 분포에 영향을 끼친다. 이러한 열탄성 불안정성 (Thermo-Elastic Instability, TEI)은 디스크의 고유 진동모드와 결합되어 열섬 현상 및 열간 저더 진동을 발생시킨다. 본 연구에서는 상용 유한 요소 해석 프로그램인 SAMCEF 를 이용하여 자동차용 통풍식 디스크에 대한 3 차원 열간 저더 해석을 수행하였다. Staggered approach 에 의거한 중간 처리기를 이용하여 구조-동역학 해석 결과와 열 전달 해석 결과를 교환하였다. 디스크 표면에 열섬이 발생하는 것을 확인하였고, 이를 디스크 고유 진동 모드와 비교함으로써 모드 형상과 열섬 분포의 관계를 분석하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1617-1621
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• 2005

In this study, as a basic research to improve braking efficiency of a ventilated disk brake, we carried out a thermal stress analysis. From analysis result, we knew that a maximum mechanical stress by braking pressure and friction force is applicable to 5 percent of yield strength and has no effect on a fatigue life's decrease for brake disk material. While, a maximum thermal stress by frictonal heat is applicable to 43 percent of yield strength and locates on a friction surface. So, we have found that a thermal stress is the primary factor of crack initiation on a friction surface of disk brake