• 항공우주시스템공학회지
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• 제11권2호
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• pp.16-22
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• 2017

본 논문에서는 항공, 바이오 및 원자력 부품들에서 발생하는 프레팅 마모 현상이 비교 연구되었다. 프레팅 마모 손상에 영향을 미치는 실험적 인자들을 확인하였으며 각 부품에서 관찰된 실험 인자들의 크기들을 직접 비교하였다. 초당 진동수, 상대적 변위, 그리고 수직하중의 크기는 프레팅 마모가 발생하는 부품에 따라 다양했다. 프레팅 마모 손상을 최소화시키는 최근 해결책들이 조사되었으며 저마찰 코팅 적층, 표면 처리, 기저 재료 및 접촉 형상 최적 설계 등이 해결책으로 소개되었다. 본 연구는 프레팅 마모 손상을 분석하고 마찰 부품을 설계하는데 유용한 방법과 해결책을 제공한다.

• 한국철도학회논문집
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• 제10권5호
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• pp.546-553
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• 2007

본 연구는 압입축에 프레팅이 발생할 경우 프레팅 마모에 의한 접촉형상의 변화가 접촉응력의 분포, 균열발생 위치에 미치는 영향을 분석하고자 하였다. 압입축의 프레팅 피로실험시 측정한 접촉면의 프로파일을 이용하여 유한요소 해석을 수행하고 피로 사이클별 마모형상 변화에 따른 접촉면의 응력 변화를 분석하였다. 접촉면의 응력 해석결과를 이용하여 프레팅 피로손상 파라미터와 다축 피로이론를 적용하여 마모에 따른 균열발생위치의 변화를 해석하고 실험과 비교, 분석하였다. 프레팅 마모에 의해 접촉 끝단의 응력집중은 초기에 급격하게 감소하며, 마모가 진행될수록 응력집중의 위치는 접촉끝단에서 안쪽으로 이동한다. 따라서 프레팅 마모에 의한 접촉응력의 변화가 균열발생 위치의 변차와 다중균열발생의 주요원인임을 명확히 하였다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.327-335
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• 2004

본 연구에서는 가동중인 원자력발전소의 이물질에 의한 프레팅 마모 특성을 평가하였다. 다양한 조건의 나선형 튜브 고유진동수 및 모드 형상을 구하기 위하여 모드 해석을 수행하였다. 이물질에 의한 나선형 튜브의 마모율을 Archard 공식을 이용하여 계산하였고 이로부터 튜브의 잔여 수명을 예측하였으며 튜브의 진동 특성이 잔여 수명에 미치는 영향을 고찰하였다. 또한 튜브에 가해지는 외압이 진동 및 프레팅 마모 특성에 미치는 영향을 평가하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권6호
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• pp.637-644
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• 2012

증기 발생기 내부의 U-tube와 지지 구조간의 충격에 의하여 발생하는 프레팅 마모는 원자력 발전소 안전성에 영향을 미치게 된다. 증기발생기의 신뢰성을 향상시키기 위하여 이러한 프레팅 마모 현상을 평가하는 것이 필요하며, 본 연구는 프레팅 마모현상을 정성적, 정량적으로 규명하기 위하여 증기발생기의 실제 상황과 같은 조건의 온도와 압력하에서 실험을 수행하였다. 다양한 실험조건에 대하여 기본적인 실험을 수행하였으며 일률과 마모량의 관계를 온도에 따라 구하였다. $90^{\circ}C$, $200^{\circ}C$, $340^{\circ}C$ 각각의 온도에서의 마모상수는 $9.051{\times}10^{-16}\;Pa^{-1}$, $3.009{\times}10^{-15}\;Pa^{-1}$, $2.235{\times}10^{-15}\;Pa^{-1}$로 구해졌으며 특히 저온 수중상태의 마모상수는 물의 점도의 영향으로 상온 공기중의 값보다 작은 것으로 나타났다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제33권10호
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• pp.1091-1098
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• 2009

In this paper, the procedure to estimate fatigue crack initiation life has been established by considering fretting wear and multiaxial stress states on the contact surface of press-fitted shafts. And a method to calculate the local friction coefficient during the running-in period of fretting wear process has been proposed. The predicted result of worn surface profile in the press-fitted shaft with non-linear local friction coefficient can avoid excessive wear depth estimation compared with that for the case of constant local friction coefficient. Furthermore, the predicted fatigue crack initiation lives based on Smith-Watson-Topper model considering the fretting wear are in good agreement with the experimental data. Consequently, the present method is valid not only for predicting worn surface profile, but also for assessing fatigue crack initiation lives considering the fretting wear during the running-in period in press fits.

• 대한기계학회논문집A
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• 제31권7호
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• pp.784-791
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• 2007

Fretting, which is a special type of wear, is defined as small amplitude tangential oscillation along the contacting interface between two materials. In nuclear power plants, fretting wear caused by flow induced vibration (FIV) can make a serious problem in a U-tube bundle in steam generator. In this study, substructure method is developed and is verified the feasibility for the finite element model of fretting wear problems. This method is applied to the two-dimensional finite element analyses, which simulate the contact behavior of actual tube to support. For these examples, computing time can be reduced up to 1/5 in comparisons with conventional finite element analyses.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 2002년도 춘계공동학술발표회요약집
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• pp.203-203
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• 2002

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 2004년도 요약집 춘계학술발표대회
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• pp.458-458
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• 2004

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제28권1호
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• pp.17-26
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• 1996

프레팅마모 기인 연료봉 손상을 방지할 수 있는 노내 연료봉 지지조건은 잔여 지지격자스프링 변위량 또는 연료봉 /지지격자 갭에 의해 평가될 수 있다. 핵연료 설계 인자들이 프레팅마모 손상에 미치는 영향을 평가하기 위해 연소도의 함수로서 노내 연료봉 지지조건을 모사할 수 있는 방법론을 사용하여 GRID-FORCE프로그램을 개발하였다. 이 프로그램에서는 노내 연료봉 지지조건에 영향을 주는 주요 인자로서 피복관 크립, 초기 스프링 변위, 초기 스프링힘 그리고 스프링힘 조사이완이 고려된다. 이 주요 인자들에 대한 민감도 분석 결과, 초기 스프링 변위, 스프링힘 조사이완, 피복관 크립 순으로 노내 연료봉 지지조건에 영향을 주는 것으로 나타났다. 이 프로그램을 실제 노내에서 발생한 프레팅마모 기인 연료봉 손상에 적용한 결과를 토대로 판단해 볼 때 이 프로그램을 새로 개발된 피복관 재질 및 /또는 새로 개발된 지지격자 설계가 프레팅마모 기인 연료봉 손상을 방지할 수 있는 설계여유도를 효과적으로 평가할 수 있음을 알 수 있다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제32권1호
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• pp.54-62
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• 2008

In this paper the fretting wear of press-fitted specimens subjected to a cyclic bending load was simulated using finite element analysis and numerical method. The amount of microslip and contact variable at press-fitted and bending load condition in a press-fitted shaft was analysed by applying finite element method. With the finite element analysis result, a numerical approach was applied to predict fretting wear based on modified Archard's equation and updating the change of contact pressure caused by local wear with influence function method. The predicted wear profiles of press-fitted specimens at the contact edge were compared with the experimental results obtained by rotating bending fatigue tests. It is shown that the depth of fretting wear by repeated slip between shaft and boss reaches the maximum value at the contact edge. The initial surface profile is continuously changed by the wear at the contact edge, and then the corresponding contact variables are redistributed. The work establishes a basis for numerical simulation of fretting wear on press fits.