• 한국자동차공학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.127-132
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• 2010

Eigensolutions associated with self-excited vibration of disc brake system can be obtained by complex eigenvalue analysis. The eigenvalue sensitivity to change in contact stiffness can be used to demonstrate stability criteria and eigenvalue veering. Dynamic instability on eigenvalue loci with respect to the variation of contact stiffness is found to be related to mode interaction between two adjacent modes. This modal interaction can be effectively shown by mode shape visualization. This paper presents the methodology to construct the mode shape of disc brake system where a disc and two brake pads are coupled with contact stiffness.

• 한국공작기계학회:학술대회논문집
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• 한국공작기계학회 1998년도 추계학술대회 논문집
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• pp.90-96
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• 1998

There are various noises generated by friction. Among the rest, eliminating squeal noise generated during braking is an important task for the improvement of vehicle passengers' comfort. The parameters affecting brake squeal noise are the material properties of the braking pad, the dynamic properties of the brake parts and the dimensions of the brake assemble etc. Also, the squeal noise changes its inherent form(i.e. its sound pressure level and its frequency) with the normal load and sliding speed. In this study, the characteristics of brake squeal noise generated by friction is analyzed experimentally. The experiment focused on the analysis of friction self-excited vibrationand squeal noise level. Friction self-excited vibration is caused by the dry friction between pads and rotor, and occurs as a function of their relative sliding speeds. And Friction self-excited vibration is raised the brake squeal noise.

• 한국철도학회논문집
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• 제20권1호
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• pp.1-10
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• 2017

제동 스킬소음은 승객과 선로 주변의 주민에게 불편을 끼쳐 시급히 해결해야 할 문제의 하나이지만 해결책을 찾는 것은 쉽지 않다. 제동 스킬소음을 저감하기 위한 해결책은 크게 제동 마찰재의 소재를 개량하거나 제동패드의 구조를 개선하는 것으로 구분할 수 있다. 본 연구에서는 현재 KTX 차량에 사용되고 있는 제동패드를 기준으로 마찰재의 소재만을 바꾼 패드와, 동일한 마찰재 소재를 사용하지만 구조를 유연형으로 바꾼 제동패드를 제작하여 제동 다이나모미터에서 다양한 조건으로 마찰특성과 소음특성을 평가하고 영업차량이 역에 정차할 때 측정한 스킬소음과 비교 및 분석하였다. 제동 다이나모미터 시험이 실차 시험을 어느 정도 재현하는 것이 가능한다는 것을 발견하였고, 영업열차에서 최고 스킬소음이 발생한 4,500Hz 대역의 스킬소음은 다이나모미터 시험에서도 정확히 일치하고, 이 주파수는 제동디스크의 고유진동수와 일치하는 것을 규명하였다. 제동 스킬소음이 발생하는 주파수는 캘리퍼에 작용하는 압력, 시험온도, 그리고 제동 초속도에 따라 달라지지만 일정한 경향을 보여주지는 않았다. 개발된 제동패드의 평균 마찰계수는 0.35~0.45의 범위에 있고 마찰재 소재만을 바꾼 경우는 21.6dB(A), 구조를 변경한 경우는 17.3dB(A) 만큼 최대 소음을 줄일 수 있었다.

• 한국철도학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.253-261
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• 2013

KTX 열차가 정거장에서 정차 시 측정한 제동 스퀼소음은 저주파에서부터 18,000Hz의 고주파 영역에 걸쳐 관찰되었다. 제동 스퀼소음이 제동디스크/패드의 상호작용에 의한 불안정 진동모드에 의해 발생한다는 가정 하에 유한요소법을 적용하여 하나의 제동디스크와 4개의 제동패드로 구성된 제동 유니트에 대해 유한요소 모델링을 하고 마찰계수, 마찰면에 작용하는 압력, 마찰재와 백플레이트의 탄성계수 등 여러 파라미터의 특성값을 변경해 가면서 제동 유니트의 불안정 진동모드에 미치는 영향을 해석하고 각 파라미터의 영향을 분석하였다. 해석결과에 의하면 불안정 진동모드는 이러한 변수들과 밀접한 관련이 있음을 알 수 있었다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1989년도 한국자동제어학술회의논문집; Seoul, Korea; 27-28 Oct. 1989
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• pp.776-780
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• 1989

A constant torque dynamometer with associated instrumentation and control functions for the development of friction materials for automotive-type disc brakes, has been developed. Full scale disc pads are subject to a series of intermittent brake applications at a constant rotational speed of the brake disc and constant braking power. This paper gives a description of the dynamometer and an example of results obtained.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 2002년도 proceedings of the second asia international conference on tribology
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• pp.229-230
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• 2002

This paper presents the hot spot behaviors on the rubbing surface of ventilated disk brake by using finite element method. The depth of asperities on the rubbing surface is usually $2-3\;{\mu}m$ so the real contact area is microscopically. Non-uniform contacts between the disk and the pads lead to high local temperatures, which may cause the material degradation, and develops hot spots, thermal cracking, and brake system failures at the end. High contact asperity flash temperatures in rubbing systems, which is strongly related to the hot spot. It was generally known that high temperature over about $700^{\circ}C$ may form martensite on the cast iron which is material for automotive disk brakes. In this paper, the contact stress, temperature distribution and strain have been presented for the specific asperities of real contact area microscopically by using coupled thermal-mechanical analysis technique.

• Tribology and Lubricants
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• 제19권5호
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• pp.268-273
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• 2003

This paper presents hot spot behaviors on the rubbing surface of disk-pad type brake by using coupled thermal-mechanical analysis technique. The height of micro-asperity on the rubbing surface is usually 2∼3 ${\mu}$m in practical disk brakes. Non-uniform micro-contacts between the disk and the rigid friction pads lead to high local temperature distributions, which may cause the material degradation, and develop hot spots, thermal cracks, and brake system failure at the end for a braking period. The friction temperatures on the rubbing surface of disk brakes in which are strongly related to the hot spot and thermal related wears are rapidly concentrated on the micro-contact asperities during braking. The computed FEM results show that the contact stress, friction induced temperature and thermal strain are highly concentrated on the rubbing micro-contact asperities even though the braking speed and force are small during the braking period. This hot spot may directly produce the slippage and various thermal wears on the brake-rubbing surface.

• 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.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2001년도 추계학술대회논문집 I
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• pp.325-328
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• 2001

Disc brake squeal is caused by mechanical vibrations generated from friction force excitations exerted by the pad on the rotor. In order to understand the origin of these vibrations and to speed up the design, the characterization of the individual brake system components is desirable. In this paper, the results of modal analysis are presented in terms of several slot-type with free-free boundary conditions. Special attention is paid to variations of the natural frequency at each vibration mode as the result of modifying slot pattern.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.104-111
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• 2014

이 논문에서는 자동차의 제동장치에 사용되는 브레이크 모듈 조립 작업을 로봇을 사용하여 자동화한 사례를 소개한다. 브레이크 모듈은 하나의 토크 멤버에 두 개의 브레이크 패드와 두 개의 패드 라이너를 장착하여 조립을 완성한다. 이 조립 작업은 로봇의 방향을 자주 바꾸어 주어야하기 때문에 일반적인 산업용 로봇 핸드를 사용하면 조립 시간이 오래 걸린다. 이 논문에서는 두 가지 방법을 제안한다. 첫 번째 방법은 다섯 개의 그리퍼를 갖는 로봇 엔드 이펙터를 설계, 제작하여 기존의 산업용 6축 머니퓰레이터에 장착하여 조립 작업을 수행하는 방법이다. 이 방법에서는 두 개의 브레이크 패드와 두 개의 패드 라이너를 한꺼번에 파지하여 조립 작업을 수행하며 따라서 하나의 그리퍼 만을 가지고 있는 기존의 엔드 이펙터에 비해 조립 시간을 줄일 수 있었다. 두 번째 방법에서는 첫 번째 방법을 더욱 개선하여 엔드 이펙터가 하나의 부가적인 자유도를 가지도록 설계, 제작하여 기존의 산업용 6축 머니퓰레이터에 장착하였다. 이 방법에서는 전체 로봇 머니퓰레이터가 7 자유도를 갖는 여유자유도 머니퓰레이터가 되어 로봇의 동작을 최소화하면서 조립에 필요한 다양한 로봇 방향을 구현할 수 있었다.