• Tribology and Lubricants
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• 제36권3호
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• pp.168-192
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• 2020

In recently designed diesel engines, the running conditions for piston-pin bearings have become severe because of the higher combustion pressure and increased temperature. Moreover, the metal removal from the bushing material has strongly reduced the ability of the antifriction material to accept asperity contacts. Therefore, it is necessary to find ways of reducing wear scar on the connecting-rod small-end bushing and piston-pin boss bearing related to the higher combustion pressure on the power cell of an engine. In this work, the position and level of material removal from the surfaces of the bushing and bearing under such severe operating conditions - for example, maximum power and torque conditions of a passenger car diesel engine - are estimated for several combinations of surface roughness. First, piston-pin rotating motion is investigated by calculating the friction coefficient at piston-pin bearings, the oil film thickness, and the frictional torques induced by hydrodynamic shear stress. Subsequently, the wear scarring on the surfaces of a connecting-rod small-end bushing and two piston-pin boss bearings related to piston-pin rotational motion is numerically calculated under the maximum power and torque operating conditions. This work is helpful to determine the reasonable surface roughness of the bushing and bearing for reducing wear volume occurring at the interface between a bearing and a shaft.

• 한국지반공학회논문집
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• 제15권6호
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• pp.251-262
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• 1999

쉴드터널에서 사용이 증가되고 있는 사다리꼴 세그먼트는 연결봉과 연결쐐기를 사용하여 세그먼트를 조립함으로서 터널라이닝을 형성하게 된다. 이 경우 사다리꼴 세그먼트의 테이퍼 각도를 크게 할수록 조립시공이 용이하고, 또한 지수재의 밀림현상을 줄일 수 있지만 반면 연결부의 구조적 안정성은 감소하게 된다. 본 논문에서는 단면형상이 불규칙한 세그먼트와 여러가지 부속재가 3차원적으로 연결되는 쉴드터널에 대해 현장의 시공과정을 모사하여 3차원 해석을 수행하였으며, 사다리꼴 세그먼트의 테이퍼 각도변화$(0^{\citc$\mid$,\; 10${\circ},\; 20^{\circ})$에 따른 연결부의 작용력을 구하여 연결부에 대한 마찰저항력 시험결과와 비교, 분석함으로서 연결부에 대한 개선방안을 모색하였다.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 1994년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.149-158
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• 1994

Powder forged Connecting Rods have become attractive for use in automotive engines. The powder forging process offers beneficial material utilization as well as the minimization of finishing operations over that of conventionally forged rods. In the present work, the sintering behavior of Fe-2Cu-0.6C, optimum preform design and forgeability of various forging variables were investigated. Our data were generated using a newly proposed sub-scale con-rod developed specifically to simulate the powder forging process. We obtain optimum condition of sintering and powder forging process.

• 대한기계학회논문집A
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• 제25권10호
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• pp.1651-1658
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• 2001

It is necessary to evaluate fatigue strength and reliability of the connecting rod which is core part in automotive engine to assure the high level of durability of automobile. For this purpose, the loading conditions in automotive engine is obtained by the dynamic analysis. Based on these results, the critical section was identified by the finite element analysis. The fatigue strength under constant amplitude was evaluated and the mean of the fatigue limit at R = -2.27 derived from the staircase method was 311.2MPa. And the failure probability( F$\sub$p/ ) derived from the strength-stress interference model is 0.0003% at the 99.99% confidence level and the mean factor of safety was 4.2.

• 해양환경안전학회지
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• 제23권4호
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• pp.393-399
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• 2017

왕복동식 압축기에서 피스톤과 커넥팅로드는 중요한 부분이다. 이러한 주요부에 기계적 부하가 과도하게 가해지면 해당 기부속이 손상될 수 있으며, 교체하기도 쉽지 않고 비용도 많이 든다. 따라서 내구성과 수명에 영향을 미치는 요인을 분석할 필요가 있다. 본 연구의 주요 목적은 피스톤과 커넥팅로드의 최대 응력 집중 위치를 확인하는 것이다. 이를 위해 설계된 공기압축기의 작업 공정의 동적계산을 기반으로 피스톤 및 커넥팅로드의 응력 분석을 수행하였다. 공기압축기의 피스톤과 커넥팅로드의 3 차원 모델을 따로 설계하고, 이러한 부품들의 유한요소 해석은 수치해석적인 근사해법을 사용하였다. 피스톤은 열 경계 조건 없이 크랭크 샤프트의 각도에 따라 압력 부하를 받는다. 시뮬레이션 결과는 피스톤과 커넥팅로드의 응력 집중 위치와 그 값을 예측하고 추정할 수 있다. 그 결과 크랭크 각도 $135^{\circ}$와 $225^{\circ}$에서 피스톤은 190MPa, 커넥팅로드는 123MPa 이상의 최대 등가응력이 나타났으며 이는 인장 항복강도 이하의 값이다. 또한, 커넥팅로드와 피스톤에 계산 된 안전 계수는 1보다 높게 나타났다. 더욱이, 이러한 결과는 왕복동 공기압축기 제작사에 피스톤 및 커넥팅로드를 설계함에 있어서 최적화를 위한 참고 자료로 활용 될 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권7호
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• pp.191-200
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• 2020

군용 궤도차량은 일반 차량보다 더 가혹한 주행조건과 기후환경에서 운용되며, 이러한 환경에서 사용되기 위하여 적용되는 부품들은 고도의 신뢰성과 내구성이 요구된다. 특히 디젤엔진은 군용 궤도차량의 주 동력발생장치로써, 차량 주행 간 고장이 발생할 시에 대형사고로 이어질 가능성이 높다. 따라서 엔진의 고장 및 파손원인을 분석하는 것은 추후 발생할 수 있는 유사한 사례를 사전에 예방할 수 있는 중요한 과정이라고 할 수 있다. 본 연구에서는 군용 궤도차량 주행 간 발생된 고장 엔진에 대하여 분해검사와 경도 측정, 파단면 분석 등의 파손원인검토를 통하여 엔진 파손 메커니즘을 규명하였다. 파손 엔진에 대한 분해검사를 통하여 4번 커넥팅 로드에서 볼트가 분리되어 이탈된 것이 확인되었다. 또한 4번 커넥팅 로드 볼트의 경도 측정 결과는 규격에 적합하였으며, 파손된 볼트의 파단면 분석을 통하여 볼트는 연성파괴 되었다는 것을 알 수 있었다. 이와 같은 분석 결과를 바탕으로 이번에 발생된 군용 궤도차량 디젤엔진의 파손은 최초 4번 커넥팅 로드 볼트의 풀림으로 인한 이탈과 파손이 연쇄적인 손상으로 이어져 발생되었던 것으로 판단되었다. 본 연구에서 수행한 엔진 고장원인분석 결과는 향후 타 장비의 유사한 엔진 고장 및 파손원인분석 연구에 참고사례 및 유용한 자료가 될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국분말재료학회지
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• 제21권4호
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• pp.294-300
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• 2014

The connecting rod is one of the most important parts in automotive engines, transforming the reciprocal motion of a piston generated by internal combustion into the rotational motion of a crankshaft. Recent advances in high performance automobile engines demand corresponding technological breakthroughs in the materials for engine parts. In the present research, the powder metallurgy (P/M) process was used to replace conventional quenching and/or tempering processes for mass production and ultimately for more cost-efficient manufacturing of high strength connecting rods. The development of P/M alloy powder was undertaken not only to achieve the improvement in mechanical properties, but also to enhance the machinability of the P/M processed connecting rods. Specifically $MoS_2$ powders were added as lubricants to non-normalizing Fe-Cr-Mn-V-C alloy powder to improve the post-sintering machinability. The effects of $MoS_2$ addition on the microstructure, mechanical properties, and machining characteristics were investigated.

• 전기학회논문지
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• 제56권10호
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• pp.1796-1801
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• 2007

This paper presents electric potential rise on the surface of the earth due to ground currents. It is the aim of this paper to propose fundamental data relevant to the earth surface potentials depending on the soil structures. The earth potential rise, touch and step voltages in the immediate vicinity of the ground rod of a distribution pole were measured and analyzed. The results described in this paper are based on laboratory measurements which were intended to simulate conditions existing in actual installations. As a result, the earth surface potential rise, touch and step voltages strongly depend on the soil structure. The highest earth surface potential occurred in the vicinity of the top of ground rod. When the ground rod was installed in the distance range of $1{\sim}1.5\;m$ from distribution pole, the highest touch voltages appeared near the place of 1 m on the straight line connecting the distribution pole to ground rod.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 2002년도 proceedings of the second asia international conference on tribology
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• pp.409-410
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• 2002

In order to measure the oil-film pressure in sliding surface of machinery, we have developed a piezo-resistive type thin-film pressure sensor. To reduce the measurement error due to temperature and strain, the constituent of the pressure sensitive alloy was optimized and a new sensor shape was devised. In this study, we present the measurement results of the oil-film pressure distribution in engine connecting rod big-end bearing and piston pin- bosses with 3 different pin-boss shapes using the newly developed thin-film pressure sensor.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.647-650
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• 2001

In case of bent axis type axial piston hydraulic pump or motor, hydrostatic bearing used to achieve the lubrication effect on the mechanical sliding contact areas between the following pairs ; piston shoe and swash plate, valve plate and cylinder block, piston and cylinder block, etc. In this research, we designed two pairs of spherical ball joint in witch connecting rod piston end. The one is not hydrostatic bearing, the other is designed with spherical hydrostatic bearing in point of view minimum pumping power loss. By varying supply pressure on the piston, we can know that it is possible to reduce the friction torque by using hydrostatic bearing designed one. Finally, by comparing the results of driving torque between the two models, it was verified that the spherical hydrostatic bearing is well designed.