• 한국윤활학회:학술대회논문집
• /
• 한국윤활학회 2003년도 학술대회지
• /
• pp.112-117
• /
• 2003

The purpose of this work is to general approach to numerically simulating wear in rolling and sliding contact area between wheel and rail interface based on the analysis of dynamics with general MBS package. A simulation scheme is developed that calculates the wear at a detailed level. The estimation of material removal follows Archard's wear equation which states that the reduction of volume is linearly proportional to the sliding distance, the normal applied load and the wear coefficient and inverse proportional to hardness. The main research application is the wheel-rail contact of Korea High Speed Railway.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제19권1호
• /
• pp.292-300
• /
• 1995

According to the number of cold-rolled coils, the amount of roll wear and thermal expansion, and roll gap profile were calculated, by using the actual data from the finishing mill. Also, based on those data, the calculations of the deflection, the flattening, and the contact pressure of vwork rolls and backup rolls were made respectively. Specially, in the calculation of contact pressure, the numerical results were obtained not only during the normal rolling, but also during the abnormal rolling, by modeling mathematically the dynamic impact force which occurs when the head section of the strip is threading through rolls. With those results the growth of the fatigue region and the fatigue damage of rolls were predicted. Also the optimum roll-grinding depth was determined to maximize the roll life.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제35권8호
• /
• pp.855-861
• /
• 2011

본 연구에서는 극박 압연 이론과 6 단 압연기 수식 모델을 이용하여 압연 후 판 형상 예측에 대하여 제안하였다. 폭 방향에서 롤 사이의 접촉 압력과 판과 워크롤 사이의 압연하중은 6 단 압연기의 형상학적 구조와 경계조건을 이용한 수식모델을 통하여 계산된다. 그리고 압연 방향의 압연하중 분포는 Fleck 의 극박 압연 이론을 이용하여 계산하였다. 워크롤의 3 차원 탄성 변형량은 폭 과 압연방향의 압력분포에 의하여 계산된다. 이때, 3 차원 판 형상은 워크롤의 탄성변형에 의하여 얻어진다. 또한 3 차원 판 형상은 극박 압연 실험과 유한요소해석을 통하여 검증하였다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제35권11호
• /
• pp.1453-1459
• /
• 2011

외접기어의 어느 한쪽 기어를 핀 또는 롤러로 대체한 롤러 피니언 기어 (RPG) 시스템은 기어 치물림 시 미끄럼 접촉을 줄이고 구름운동을 증대시켜 기어 내구성을 향상시킬 수 있다. 우선 본 논문에서는 전위계수(profile shift coefficient)를 고려하여 RPG 시스템의 캠 기어(cam gear)의 엄밀 치형설계 방법 및 치 꼬임으로 인한 간섭 방지조건을 제시하였다. 또 기어구동에 있어 치면에서 발생되는 진동이나 소음의 원인이 되는 피팅(pitting) 발생수명을 고려하기 위해, 설계인자의 변화에 따른 Hertz 접촉응력 및 하중응력계수(load stress factor)의 변화를 검토하였다. 이를 통해 RPG 시스템의 내구성을 향상시킬 수 있는 방안으로 전위계수의 증가를 제안하였다.

• Tribology and Lubricants
• /
• 제31권6호
• /
• pp.272-280
• /
• 2015

Recently, Luu suggested fatigue life equation that uses every term of the Crossland equation with stress gradient effect. Luu’s model, however, has a limit of being unable to coverage small radii that are less than a specified length. Furthermore, rolling model has a very small contact area compared to the rolling element size, and fatigue failure occurs on the small radius such as surface asperity by cyclic loading. Therefore, it is necessary to modify fatigue life equation in order to enable fatigue analysis for a small radius. In this paper, the fatigue life considering a stress gradient effect in rolling contact was obtained using Luu’s modified equation. Fatigue analysis was performed to study the effect of stress gradient on the fatigue life using newly adopted equation and to compare the results with pervious models. In order to do this, a series of simulation such as surface stress analysis, subsurface stress analysis, and fatigue analysis are conducted for two rolling balls of same size that contact each other. Through such a series of processes, the fatigue life can be calculated and equation that is proposed in this paper evaluates the fatigue life in case the contact area is small.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제40권2호
• /
• pp.199-206
• /
• 2016

LM 볼가이드는 구름접촉을 갖는 이송시스템의 핵심요소로서 공작기계, 반도체 장비, 로봇 등 정밀기계에 널리 사용된다. 그러나 LM 볼가이드에서 발생하는 마찰력은 마찰열을 유발하여 위치 정도를 저하시키고 강성과 예압 변화를 야기한다. 이런 영향을 정확하게 분석하여 정밀 기계설계에 응용하기 위해서는 마찰력 모델의 정식화가 요구된다. 본 논문에서는 구름마찰, 점성마찰, 슬립마찰을 고려한 LM 볼가이드의 정확한 마찰력 모델을 유도한다. 그리고 다양한 조립, 부하 및 속도 조건에서 실험을 수행하여 마찰력 모델의 신뢰성을 검증하고, 마찰력 모델로부터 마찰 성분의 영향력을 분석한다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제20권10호
• /
• pp.3048-3057
• /
• 1996

Analysis model containing two inclined surface cracks on semi-infinite elastic body is established and analyzed on the basis of linear fracture mechanics to examine mutual interference of two surface cracks. Muskhelishvili's complex stress functions are introduced and a set of singular integral equations is obtained for a dislocation density function. The stress intensity factors at crack tip are obtained by using the Gerasoulis'method. When two surface cracks are parallel and have the same length, the values of $K_1$and $\Delta K_11$(variation of $K_11$) for crack 1 and crack 2 decrease by the mutual interference of two surface cracks as the distance between the two surface cracks shortens. The effect of mutual interference is remarkable in high friction coefficient. In case that two surface cracks are parallel, the values of $K_1$and $\Delta K_11$for crack 2 decrease as the length ratio ot crack 2 to crack 1 becomes small. As the crack inclination angle rises, the value of $K_1$ and the mutual interference of $K_1$for crack 2 increase and the value of$\Delta K_11$ for crack 1 becomes smaller than that for crack 2.

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

• 화약ㆍ발파
• /
• 제37권2호
• /
• pp.14-21
• /
• 2019

개별요소법은 절리가 발달한 불연속 암반의 모델링에 매우 유력한 수치해석적 방법이다. 또한 발파 후 큰 변위가 일어나는 단계에서의 모델링에도 효과적이다. 개별요소법에서 각 요소는 강체로 가정하고, 요소 간 약간의 중첩을 허용하여 접촉 변위로부터 상호 작용력을 계산한다. 개별요소의 경계로 정의되는 절리의 강성은 블록요소 상호 간의 거동을 결정하는 중요한 변수로서 변형의 크기와 파괴 양상에 영향을 준다. 그러나 요소 간 과도한 중첩으로 인한 수치해석적 불안정성을 방지하기 위해서 어떤 준정적인 문제에 있어서는 실제 절리 물성과 관계없이 임의로 선정된 절리 강성 값이 사용되기도 한다. 해석의 주된 관심사가 정밀도 높은 변형의 크기 예측이냐, 불연속체의 파괴 양상이나 파괴 후 파괴된 블록들의 거동 예측이냐에 따라, 절리 강성에 대한 입력 자료 값은 결과에 큰 영향을 주지 않을 수도 있고, 심각한 예측 오류를 가져올 수도 있다. 본 연구는 개별요소법을 이용한 수치해석 모델링에서 절리 강성 값이 해석 결과에 미치는 영향을 이해하고 입력자료 선정 지침에 도움을 주고자 수행되었다.

• Tribology and Lubricants
• /
• 제39권4호
• /
• pp.154-166
• /
• 2023

This study establishes a numerical analysis model of the finite element overhung rotor supported by a DTRB and describes the stiffness properties of the DTRB. The vibration characteristics and contact pressure of the RBR system are predicted according to the DTRB support characteristics such as the initial axial compression and roller profile. The stiffness of the DTRB significantly varies depending on the initial axial compression and external load owing to the occurrence of rollers under the no-load condition and increase in the Hertz contact force. The increase in the initial axial compression increases the rigidity of the DTRB, thereby reducing the displacement of the RBR system and simultaneously increasing the natural frequency. However, above a certain initial axial compression, the effect becomes insignificant, and an excessive increase in the initial axial compression increases the contact pressure. The roller crowning radius, which gives a curvature in the longitudinal direction of the roller, decreases the displacement of the RBR system and increases the natural frequency as the value increases. However, an increase in the crowning radius increases the edge stress, causing a negative effect in terms of the contact pressure. These results show that the DTRB support characteristics required for reducing the vibration and contact pressure of the RBR system supported by the DTRB can be designed.