• 한국융합학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.283-289
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• 2018

자동차 디스크 브레이크시스템에서는 열유속 및 열변형 등과 같은 이유로 마찰열이 균일하게 분산되지 않는다. 마찰열에 의한 열탄성 변형이 접촉압력 분포에 영향을 미치게 되고, 접촉하중이 디스크 브레이크 표면상의 작은 영역에 집중되어 열탄성 불안정성을 초래 할 수 있다. 본 연구에서는 실험적 계산식과 Kao 제안한 디스크와 패드의 접촉압력에 대한 해석방법을 참고로 하여 3차원 축대칭 모델을 통하여 실제로 제동 시 발생되는 디스크와 패드의 접촉을 고려한 온도해석 및 열변형 해석을 하였다. ANSYS를 사용하여 디스크와 패드의 접촉면에서 발생하는 열탄성 불안전성 문제를 열하중과 기계적 하중으로 동시에 고려하여 해석하였다. 디스크와 패드가 직접 접촉하는 3차원 축대칭 모델을 구성하여 디스크의 마찰면 온도, 열변형, 접촉 열응력을 관찰함으로써 디스크에서 일어나는 열적 거동을 보다 정확하게 관찰하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권4D호
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• pp.601-608
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• 2006

포장을 설계하고 설계 수명을 산정하거나 현재 공용중인 포장의 유지 관리를 위한 상태 평가를 수행해야하는 경우 포장의 거동 분석은 중요한 입력 변수로 작용하게 된다. 포장의 거동을 예측하기 위해서는 정확한 타이어의 접지면적과 타이어의 압력이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 실제 측정된 타이어의 형상을 측정하여 PCA에서 제안한 타이어의 형상과 비교하고, 측정된 타이어의 접지면적과 타이어의 종류에 대한 타이어 압력분포를 사용하여 3차원 유한요소해석을 통하여 포장의 거동을 예측하고 예측된 포장의 거동과 실제 포장의 거동을 비교 분석하였다. 해석 결과 표층의 경우 타이어의 형상과 비선형 압력분포의 영향을 크게 받으며, 이러한 타이어의 특성을 고려함으로써 현장 거동을 보다 잘 설명할 수 있는 것으로 나타났다. 하지만 중간층의 경우 타이어의 영향이 크지 않은 것으로 나타났으며, 실제 현장 거동과 비교했을 때 타이어 하부에서는 큰 차이를 보여주어 실제 포장의 거동을 보다 정확하게 예측하기 위해서는 이 부분을 보다 명확하게 설명을 할 수 있어야 할 것으로 나타났다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제19권2호
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• pp.249-263
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• 2017

팽창형 강관 록볼트의 설치 전 단면 형상은 ${\Omega}$형이어서, 팽창 중 거동은 기하학적 비선형 특성을 보인다. 기존 팽창형 강관 록볼트의 정착 거동에 관한 연구는 주로 이론적 방법이었다. 하지만 이론적 방법은 팽창형 강관 록볼트의 등방 팽창을 가정하므로, 실제 거동을 지나치게 단순화하였다. 본 연구에서는 강관 팽창 거동의 비선형성과 다양한 영향 특성을 고려한 수치해석을 이용하여, 팽창형 강관 록볼트의 정착 거동을 모사하였다. 본 해석을 통해 강관의 팽창 과정, 접촉응력 분포, 평균 접촉 응력 및 접촉 면적의 변화를 분석하였다. 암반의 탄소성 조건에 따라 강관의 접촉응력이 다르게 나타났는데, 탄성 조건의 암반에 설치된 강관에 비해 탄소성 조건의 암반에 설치된 강관에서 작은 접촉응력이 발생했다. 또한 암반의 강성에 따라 팽창형 강관 록볼트의 정착 거동이 달라졌다. 주어진 해석 조건에서 암반 강성이 0.5 GPa 이하 일 때 강관은 완전히 펴지지만, 암반 강성이 0.5 GPa보다 클 때 완전히 펴지지 않았다. 강관이 완전히 펴진 경우 암반 강성이 증가함에 따라 접촉응력의 크기가 증가했지만, 강관이 완전히 펴지지 않은 경우 암반 강성이 증가함에 따라 접촉응력의 크기가 감소했다.

• 한국생산제조학회지
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• 제9권3호
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• pp.9-17
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• 2000

The use of ceramic inserts in steel forging tools offers significant technical and economic advantages over other materi-als of manufacture. These potential benefits can however only be realised by optimal design of the tools so that the ceramic insert are not subjected to stresses that led to their premature failure. In this paper the data on loading of the tools is determined from a commercial forging simulation package as the contact stress distribution on the die-workpiece interface and as temperature distributions in the die. This data can be processed as load input data for a finite-element die-stress analysis. Process simulation and stress analysis are thus combined during the design and a data exchange program has been developed that enables optimal design of the dies taking into account the elastic detections generated in shrink fitting the die inserts and that caused by the stresses generated in the forging process. The stress analysis of the dies is used to determine the stress conditions on the ceramic insert by considering contact and interference effects under both mechanical and thermal loads. Simulation results have been validated as a result of experimental investigation. Laboratory tests on ceramic insert dies have verified the superior performance of the Zirconia and Silicon Nitride ceramic insert in order to prolong maintenance life.

• 한국생산제조학회지
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• 제23권3호
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• pp.259-265
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• 2014

When the brakes of a vehicle are applied, large amounts of heat are generated on the surfaces of the brake discs owing to friction between the discs and the brake pads. A high temperature gradient on the disc surfaces leads to thermal deformation and severe disc abrasion. Ultimately, the thermal deformation and disc wear give rise to a thermal judder phenomenon, which has a major effect on the stability of the vehicle. To investigate and propose a solution to these problems, thermoelastic instabilities under applied thermal and mechanical loads were analyzed using the commercial finite element package ANSYS by considering the contact surfaces between the discs and pads. Direct-contact three-dimensional finite elements between the discs and pads were applied to investigate the disc friction temperature, thermal deformation, and contact stress so that the thermal judder phenomenon on the surface of the disc could be predicted.

• 대한기계학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.624-635
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• 1990

본 연구에서는 마멸과정을 선형파괴역학적 관점에서 해석하여, 탄성체의 표면 에 산재되어 있는 표면균열의 전파거동을 마멸과정규명의 입장에서 살펴보고자 한다. 우선 마멸거동에 관한 파괴역학적 접근방식에 의한 마멸이론의 확립을 위해서, 표면균 열이 내부균열보다 그 전파 가능성이 높다고 한 Keer등의 주장에 착안하여 Hertz 접촉 압력하의 경사진 표면균열의 전파거동을 선형파괴역학적으로 해석하고자 한다. 이론 해석에 있어서는 표면균열을 인상전립의 연속분포로 치환하고, 전립밀도분포함수에 관 한 특이적분방정식을 유도해서 Erdogangupta의 방법을 이용하여 그 해를 구하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제15권3호
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• pp.331-344
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• 2003

The plane contact problem for two infinite elastic layers whose elastic constants and heights are different is considered. The layers lying on a Winkler foundation are acted upon by symmetrical distributed loads whose lengths are 2a applied to the upper layer and uniform vertical body forces due to the effect of gravity in the layers. It is assumed that the contact between two elastic layers is frictionless and that only compressive normal tractions can be transmitted through the interface. The contact along the interface will be continuous if the value of the load factor, ${\lambda}$, is less than a critical value. However, interface separation takes place if it exceeds this critical value. First, the problem of continuous contact is solved and the value of the critical load factor, ${\lambda}_{cr}$, is determined. Then, the discontinuous contact problem is formulated in terms of a singular integral equation. Numerical solutions for contact stress distribution, the size of the separation areas, critical load factor and separation distance, and vertical displacement in the separation zone are given for various dimensionless quantities and distributed loads.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 2002년도 proceedings of the second asia international conference on tribology
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• pp.195-196
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• 2002

Studied is fretting wear behaviour of transversely vibrating tube which is supported by springs and dimples. This simulates the fuel rod fretting due to flow-induced vibration in a nuclear reactor. The contact between spacer grid springs and fuel cladding tubes arc brought into focus in this paper. From the mechanical viewpoint, a concave contact shape of spring is considered to perform a wider distribution of the contact stress. Sliding/impacting experiments are conducted in air at room temperature with the conditions of positive contact force and gap existence to accommodate the mechanical condition between the fuel rod and the grid spring during reactor operation. It is found that wear region is separated and wear volume becomes larger as the supporting condition becomes poorer. Spring and dimple cause similar wear.

• 대한기계학회논문집A
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• 제32권5호
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• pp.430-436
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• 2008

This paper proposes a way to predict electrical lifetime of a relay using Accelerated Life Testings (ALTs). The relay of interest mounting on printed circuit boards is usually under an inrush current stress. The inrush current is generated and accelerated through controlling a lamp switching device in the ALT. We find that the dominant failure mechanism under high levels of inrush current would be contact welding in the contact surface of the relay and the contact welding process is accelerated according to increase in inrush current. The electrical lifetime model based on Inverse Power Law in term of inrush current is proposed, and parameters characterizing relay's lifetime distribution are statistically estimated using ALTA 6 PRO software.

• 대한기계학회논문집A
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• 제28권11호
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• pp.1692-1696
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• 2004

This paper presents the thermally induced hot spot characteristics of rubbing surface in the friction pad disk brake. During the braking period, the rubbing surface with irregular asperities that are strongly engaged in rough surface, wear, and deformed surface due to a friction heating may produce an irregular distorted geometry of the disk surface. The tribological interactions between the disk and the pads are unstable if the contact stress is severe, in which the irregularity develops the contact pressure distribution, leading eventually to localized contact, high temperature and formation of hot spots. The computed results of contact spots that are simulated using a coupled thermal-mechanical analysis present sinusoidal distortions and localized extrusions of the disk surface, which are strongly related to a hot spot in the practical disk brake.