• 한국전산구조공학회논문집
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• 제33권1호
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• pp.9-16
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• 2020

본 연구는 쿨롱마찰을 갖는 동적시스템의 기초적인 연구로써 단자유도계의 자유진동응답에 대한 닫힌 해를 제공하는 것을 목적으로 한다. 쿨롱마찰을 포함하는 동적시스템의 운동방정식은 운동방향에 따른 마찰력의 부호변화로 인하여 비선형 미분방정식의 형태로 표현되기 때문에 닫힌 형태의 해를 얻기가 매우 어려운 특성이 있다. 이를 해결하기 위한 기존의 방법으로는 수치적분법에 의해 비선형 미분방정식을 직접 계산하거나 또는, 쿨롱마찰에 의한 감쇠효과를 등가점성감쇠로 치환한 선형 미분방정식을 이용하여 간접적으로 해를 구하는 방법이 사용되고 있다. 그러나 이러한 방법들은 수학적인 측면에서 닫힌 해를 제공하지 않는다. 따라서 본 연구에서는 운동방정식에서 반주기 구간마다 반전되는 마찰력의 부호변화를 고려하고, 이를 멱급수를 이용하여 전 구간으로 확장시킴으로써 쿨롱마찰을 고려한 단자유도계의 자유진동응답에 대해서 수학적으로 닫힌 해를 유도하였다. 또한, 마찰력의 크기가 강성에 의한 복원력의 크기보다 커지는 순간에 자유진동 운동이 정지하는 조건을 이용함으로써 주어진 초기조건에 대해서 예측되는 자유진동 반주기의 수와 운동이 정지하는 순간의 정확한 응답 값을 제안하였다

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2006년도 춘계학술대회논문집
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• pp.1135-1141
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• 2006

Air foil bearing supports the rotating journal using hydrodynamic force generated at thin air film. The bearing performance, stiffness, damping coefficient and load capacity, depends on the rotating speed and the performance of the elastic foundation, bump foil. The main focus of this study is to decide the dynamic performance of corrugated bump foil, structural stiffness and Coulomb damping caused by friction between bump foil and top foil/bump foil and housing. Structural stiffness is determined by the bump shape (bump height, pitch and bump thickness), dry-friction, and interacting force filed up to fixed end. So, the change of the characteristics was considered as the parameters change. The air foil bearing specification for analysis follows the general size; diameter 38.1 mm and length 38.1mm (L/D=1.0). The results show that the stiffness at the fixed end is more than the stiffness at the free end, Coulomb damping is more at the fixed end due to the small displacement, and two dynamic characteristics are dependent on each other.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.516-520
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• 2011

본 논문에서는 먼저 흥인지문에 대해 상시진동실험을 수행하고, 그 데이터를 분석하여 흥인지문의 고유진동수, 모드, 감쇠비의 특성을 분석하였다. 그 결과로부터 흥인지문의 병진모드를 파악하였고, 병진모드에서 측정한 여러 기둥의 모드 상대크기와 위상이 동일함을 확인하였다. 저차 병진모드에서 모든 기둥이 같은 방향으로 강성을 발휘하기 때문에 각층의 강성을 합한 등가의 층강성을 가지는 2자유도의 동적강체해석모델을 제시하였다. 이 해석모델은 선형 범위 내에서 거동한다는 것으로 가정하여 층강성을 산정하였다. 실제 흥인지문의 접합부에는 부재간의 이음과 맞춤에 의한 마찰력이 작용한다. 접합부를 누르는 무거운 지붕하중에 의해 이 마찰력은 증가하게 되고, 이로써 횡하중에 저항하게 된다. 이러한 접합부에 강한 횡하중이 작용하게 되면, 접합부의 이완 및 마찰력의 저하 등으로 인하여 횡강성의 저하가 급격히 일어나는 비선형 특성을 갖게 된다. 이러한 흥인지문의 비선형적인 특성을 파악하기 위해 흥인지문 해석모델에 쿨롱 마찰력을 도입하여 비선형적인 해석모델을 제시하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제27권6호
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• pp.857-863
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• 2003

In rotating machinery, unbalance and misalignment are major concerns in vibration. Unbalance can be eliminated by balancing procedure to some degree. but little work has been done on the vibrations that occur in a misaligned rotor system. Currently, no generalized theoretical model based on a rotor system with flexible coupling is available to describe the vibrations caused by misalignment. As a part of systematic investigation on the misalignment, first of all, the study on flexible coupling with misalignment should be preceded. In this study, the geometry and reaction force and moment of a gear coupling with misalignment was investigated, also the theoretical model of a gear coupling with misalignment was presented by using the relationship between geometry and moment of gear coupling. It is expected that the proposed procedure can be applied to derive the theoretical model of other couplings.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제14권5호
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• pp.377-384
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• 2004

An Amplitude Proportional Friction Damper (APFD), in which the friction force is proportional to the system displacement, has been introduced and mathematically modeled. To understand the damping characteristics of APFD, analytical solutions for the impulse response has been derivedand compared to the viscous damper. It is found that APFD system has very similar damping characteristics to viscous damper even though it is a friction damper. APFD may be used as a cost-effective substitution for the viscous damper and could also be used to improve the simple friction or Coulomb dampersince APFD works with no stick-slip and always returns to original position when external disturbance is disappeared.

• Tribology and Lubricants
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• 제22권5호
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• pp.252-259
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• 2006

Air foil bearing supports the rotating journal using hydrodynamic force generated at thin air film. The bearing performances, stiffness, damping coefficient and load capacity, depend on the rotating speed and the performance of the elastic foundation, bump foil. The main focus of this study is to decide the dynamic performance of corrugated bump foil, structural stiffness and Coulomb damping caused by friction between bump foil and top foil/bump foil and housing. Structural stiffness is determined by the bump shape (bump height, pitch and bump thickness), dry-friction, and interacting force filed up to fixed end. So, the change of the characteristics was considered as the parameters change. The air foil bearing specification for analysis follows the general size; diameter 38.1 mm and length 38.1 mm (L/D=1.0). The results show that the stiffness at the fixed end is more than the stiffness at the free end, Coulomb damping is more at the fixed end due to the small displacement, and two dynamic characteristics are dependent on each other.

• 전자공학회논문지T
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• 제36T권2호
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• pp.32-41
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• 1999

CD(Compact Disc) 호환성을 가지는 고밀도 재생전용 및 기록재생용 DVD(Digital Video Disc) 기기의 광학픽업 2중 엑츄에이터 구조를 콤팩트하게 할 수 있는 단일 엑츄에이터 설계법을 제시한다. 설계된 엑츄에이터는 가동부에 CD용 대물렌즈와 DVD용 대물렌즈를 함께 장착하고, 사용 디스크에 따라 가동부를 축주위로 회전시켜서 대물렌즈를 전환하는 축습동형 구조를 하고, 자기 스프링에 의하여 부동된다. 감쇠방식으로서는 가동부와 축사이의 쿨롱마찰을 이용하고, 가동부는 유한요소법(FEM)을 통해, 서보대역내에서 2차 진동모드가 발생하지 않도록 한다. 본 논문의 설계법을 검증하기 위하여 시제품을 제작하고, 동특성을 측정, 평가한다.