본 연구에서는 증기발생기 튜브의 마모마손에 대한 평가 방법을 열수력해석, 자유진동해석, 비선형해석, 마모량예측 등의 과정을 통해 증기발생기튜브의 마모량과 수명을 예측하는 방법에 대해 알아보았다. 본 연구를 통해 얻어진 결론은 다음과 같다. 1) 증기발생기 비선형충격해석에서 사용되는 정확한 난류 여기진동가진 가진력의 확보가 정확한 마모치를 예측할 수 있고, 2) 마모치예상을 위한 수식의 사용시 튜브의 미끌림거리 over bar L값이 매우 주요한 변수임을 알 수 있었다. 3) 충격력과 마모치의 연관관계에 대한 정확한 정의가 본 연구에 사용된 Archard의 마모방정식 이외에 여러 가지가 있으나, 아직 이들에 대한 정보부족으로 더 많은 검토가 필요하다.
기계부품 및 구조물의 상호접촉면이 미소변위에 의해 상대운동을 할 때 접촉면에서는 마모가 발생하고 이러한 마모현상은 당해 구조물의 안전성을 심각하게 위협하는 결과를 초래하게 된다. 이러한 마모 현상에 대한 근래의 연구동향으로는 $Engel^{(1.2)}$ 이 충격(impact)에 의한 마모에 대해, 그리고 $Waterhouse^{(3)}$ 는 미끄럼(sliding) 마모에 대해 연구한 바 있다. 원자력발전소의 증기발생기(steam generator) 내에서 1차측의 세관(tube)과 2차측에 속하는 지지물(supporter) 또는 방진대(antivibration band) 사이에서 세관의 진동으로 인해 지지물과 충돌을 일으키고 충돌 횟수가 누적되면 세관의 마모로 이어져 결국 세관의 건전성은 침해받게 된다.(중략)
자동차의 타이어는 자체의 하중을 지지하고 구동력과 제동력을 노면에 전달 한 뿐만 아니라 노면으로부터 받는 충격을 완화하며 자동차의 진행 반행을 전환, 유지하는 등 자동차에 아주 중요한 역할을 담당하는 부품이다. 하지만 이러한 타이어에 약간의 이상이 발생을 하더라도 운전자 및 동승자의 안전을 영향이 있는 중요한 부품 중의 하나이다. 타이어의 문제는 여러 가지가 있을 수 있지만 일반적으로는 일반 마모와 이상마모로 두가지로 나뉠 것이다. 일반적인 마모는 자동차 주행 중의 마모로 적당한 주행거리에 교체 하면된다 하지만 이상마모는 일반적인 마모와 달리 각 타이어가 따로 마모가 되거나 타이어 일부분이 마모가 되는 것이다. 현재까지 이상마모를 점검하는 방법으로는 정비사가 타이어를 눈과 손으로 점검하여 편마모인지 아닌지를 판단을 하고 있기 때문에, 하지만 편마모인지 아닌지를 점검하는 기준이 다르고 타이어 마다 틀려 운전자는 애매모호한 기준에 당황 할 수밖에 없다. 그래서 본 논문에서는 이러한 단점을 보완 하고자 복 수개의 레이저 센서를 이용하여 각 타이어 마다 인지 아닌지를 체크 하는 시스템을 설계하여 주관적인 판단을 극복하고 객관적이고 정확한 판단을 내릴 것이다.
고분자 복합재료들은 오늘날 광범위하게 마찰 부위들에 응용되고 있다. 다양한 첨가제와 보강재들이 고분자 물질들에 넣어져 강도와 마모 특성들을 향상 시키고 있다. 예를 들어, 다양한 복합재료들로서 현재 입수 가능한 것에 베어링 재료들이 있으며 이에 포함되는 것이 자체 윤활 보강 플라스틱 들이며 이들에는 고체 윤활제, 즉, 테플톤, $MoS_2$, 혹은 흑연가루들이 첨가된다. 실험적 그리고 이론적인 연구들이 여러 조건들에서의 섬유 보강 복합 재료들의 마모 거동에 대하여 보고되었다(예를 들어, 미끄럼 마모, 연마 마모, 입자 충격 마모, 비빔 마모). Tsukizoe와 Ohmae의 보고에 의하면 탄성계수 탄소섬유 복합재료는 가장 적은 마모가 횡단 방향(Transverse)에서 있고, 고 강도 탄소 섬유 복합재료는 길이 방향(Longitudinal)에서 있다. 가장 많은 마모는, 고 탄성계수 복합재료는 길이 방향에서, 고 강도 섬유 복합재료는 횡단 방향에서 잇다. 그들이 또한 발표한 것은 양쪽의 고 탄성계수와 고 강도 섬유 복합재료들의 수직방향(Norma)에서 눌러 불음(Seizure)가 일어났다고 한다.
Fretting wear is one of the important degradation mechanisms of steam generator tubes in the nuclear power plants. Especially, impact fretting wear occurred between steam generator tubes and tube support plates or anti-vibration bar. Various tests have been carried out to investigate the wear mechanisms and to report the wear coefficients. Those are fruitful to get insight for the wear damage of steam generator tubes; however, most wear researches have concentrated on sliding wear of the steam generator tubes, which may not represent the wear loading modes in real plants. In the present work, impact fretting tests of steam generator tube were carried out. A wear progression model for impact-fretting wear has been investigated and proposed. The proposed wear progression model of impact-fretting wear is as follows; oxide film breaking step at the initial stage, and layer formation step, energy accumulation step and finally particle torn out step which is followed by layer formation in the stable impact-fretting progress. The wear coefficient according to the work-rate model has been also compared with one between tube and support.
Fretting wear is one of the important degradation mechanisms of steam generator tubes in the nuclear power plants. Especially, impact fretting wear occurred between steam generator tubes and tube support plates or anti-vibration bar. Various tests have been carried out to investigate the wear mechanisms and to report the wear coefficients. Those are fruitful to get insight for the wear damage of steam generator tubes; however, most wear researches have concentrated on sliding wear of the steam generator tubes, which may not represent the wear loading modes in real plants. In the present work, impact fretting tests of steam generator tube were carried out. A wear progress model for impact-fretting wear has been investigated and proposed. The proposed wear progress model of impact-fretting wear is as follows; oxide film breaking step at the initial stage, and layer formation step, energy accumulation step and finally particle torn out step which is followed by layer formation in the stable impact-fretting progress. The wear coefficient according to the work-rate model has been also compared with one between tube and support.
Engine 윤활은 윤활부분에 발생하는 마찰이나 마모를 감소시키는 것으로 일반적으로 생각하고 있으나 냉각, 방장, 압력의 분산 세척등의 여러가지 작용도 동시에 하는 사명이 부과되는 폭넓은 것으로 되어있다. 1. Engine윤활유의 기능 가. 마모를 줄이고 동력의 손실을 막는다. 나. 금속의 접촉을 맞고 마모를 줄인다. 다. 냉각작용을 한다. 라. 세정작용을 한다. 마. 충격이나 진동을 줄인다. 바. 밀용작용을 한다. 사. 부식방지 작용을 한다. 이상의 그 기본적인 기능에 따라 윤활작용을 생각해 본다.
차량이 도로를 달리는데 있어서 절대적으로 꼭 필요한 타이어의 기능으로는 자동차의 하중을 지탱하고 자동차의 방향 전환 유지와, 노면 충격을 흡수 완화하며, 엔진의 구동력과 브레이킹 시 제동력을 노면에 전달하는 등의 기능이 있다. 이런 기능을 수행함에 있어 타이어의 상태는 안전과 직결된다고 볼 수 있다. 주행 중 운전자가 아무리 운전을 잘한다고 하더라도 타이어의 불량으로 인한 사고를 방지할 수는 없다. 자동차의 주행 안정성을 위한 타이어의 문제 중 타이어의 편마모는 운전자의 운전습관과 휠 얼라이먼트의 이상 등으로 타이어의 특정 부위가 마모되는 증상을 일컫는데, 현재까지 점검 방법으로는 정비사가 타이어를 눈과 손으로 점검하여 판단하고 있어서 점검하는 기준이 주관적이며, 정확하게 검증할 수 없는 것이 현실이다. 이에 본 논문에서는 현실의 애매모호한 주관적인 검증기준의 단점을 보완하고자 타이어의 실제 이미지를 디지털 영상처리 기법을 사용하여 각 타이어의 마모 정도를 체크하여 편마모를 객관적으로 점검할 수 있는 시스템을 설계하고자 한다.
자동차의 하중을 지탱하고 자동차의 방향 전환 유지와 노면 충격을 흡수 완화하며, 엔진의 구동력과 브레이크 작동 시 제동력을 노면에 전달하는 등의 기능을 수행하는 타이어의 상태는 안전과 직결되어 있다고 볼 수 있다. 주행 중 타이어의 불량으로 인한 사고는 무시할 수 없는 부분을 차지한다. 타이어의 편마모는 주행 안전성을 위한 타이어의 문제 중 하나로 운전자의 운전습관과 휠얼라이먼트의 이상 등으로 타이어의 특정 부위가 마모되는 증상을 말하는데, 객관적으로 정확하게 검증할 수 있는 측정방법이 없는 것이 현실이다. 본 논문에서는 현실의 주관적인 검증기준의 단점을 보완하고 키넥트 센서를 이용하여 각 타이어의 마모 정도를 체크하여 편마모를 객관적으로 검증할 수 있는 시스템을 설계하고자 한다.
The effects of temperature and initial crack length on the impact fracture behavior for the side plate material of FRP ship were investigated. And the effects of the counterpart roughness and sliding distance on the volumetric wear of same material were investigated as well. Impact fracture toughness of GF/PE composites displayed maximum value when the temperature of specimen is room temperature and $50^{\circ}C$, and with decreasing the temperature of specimen, impact fracture toughness decreased. Impact fracture energy of GF/EP composites decreased with increasing the initial crack length of specimen, and this value decreased rapidly when the temperature of specimen is lowest, $-25^{\circ}C$. It is believed that sensitivity of notch on impact fracture energy were increased with decreasing the temperature of specimen. With increasing the sliding distance, the transition sliding distance, which displayed different aspect on the friction coefficient and the volumetric wear loss, were found out. Counterpart roughness had a big influence on the wear rate at running in period, however the effect of counterpart roughness became smaller with sliding speed increase in. Volumetric wear loss were increased with increasing the applied load and the counterpart roughness.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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