• 오토저널
• /
• 제5권1호
• /
• pp.45-53
• /
• 1983

There exist many kinds of frictions in internal combustion engine such as piston ring and skirt, cam and tappet, bearing friction etc. Among them, the frictions between piston ring, skirt and cylinder are particular. These frictions for motoring test are differ from that of firing test even though the temperature of cooling water and lubricating oil keep identically. The frictions for firing test are increased due to combustion pressure and products. The precise calculation of the friction is difficult. But we can assume that the friction is governed by the viscosity of lubricating oil and gas pressure of cylinder. And the viscosity of lubricating oil is dependant on gas temperature of cylinder, so the piston friction may be governed by gas pressure and temperature of cylinder. In this treatise, we propose the method of evaluating piston friction under the condition of constant engine speed, and we analyzed the behaviours and influence of factors concerned with the piston friction for output correction when the inlet pressure and temperature were varied. The main results are as follows: 1) The behaviours on the inlet conditions for the contact force of the piston rings and the viscosity of the lubricating oil concerned with piston friction are found. 2) The essential point the these behaviours is dependant on the cyclic variation following to the inlet conditions. 3) According to our analysis, It was observed that the viscosity of lubricating oil is more effective than the contact force to the piston rings.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제40권3호
• /
• pp.315-334
• /
• 2011

Seismic isolated building structures are examined in this study. The triple concave friction pendulum (TCFP) is used as a seismic isolation system which is easy to be manufactured and enduring more than traditional seismic isolation systems. In the TCFP, take advantage of weight which pendulum carrying and it's geometry in order to obtain desirable result of seismic isolation systems. These systems offer advantage to buildings which subject to severe earthquake. This is result of damping force of earthquake by means of their internal constructions, which consists of multiple surfaces. As the combinations of surfaces upon which sliding is occurring change, the stiffness and effective friction change accordingly. Additionally, the mentioned the TCFP is modeled as of a series arrangement of the three single concave friction pendulum (SCFP) bearings. A two dimensional- and eight- story of a building with and without isolation system are used in the time history analysis in order to investigate of the effectiveness of the seismic isolation systems on the buildings. Results are compared with each other to emphasize efficiency of the TCFP as a seismic isolation device against the other friction type isolation system like single and double concave surfaces. The values of the acceleration, floor displacement and isolator displacement obtained from the results by using different types of the isolation bearings are compared each other. As a result, the findings show that the TCFP bearings are more effective devices for isolation of the buildings against severe earthquakes.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제11권3호
• /
• pp.23-32
• /
• 2010

흙채움 마대는 현장의 재료를 사용하여 간편하게 사면 및 제방의 복구나 보강에 사용되고 있다. 이런 흙채움 마대의 전단저항력을 증가시키기 위해 흙채움 마대 상 하면에 벨크로(Velcro)를 부착한 흙채움 마대가 개발되었으며, 벨크로를 부착한 흙채움 마대의 역학적 특성을 분석하기 위해 대형직접전단실험과 원호파괴를 가정한 실내모형실험이 수행되었다. 실제 벨크로가 부착된 마대를 이용해 사면을 설계하기 위해 흙-토목섬유 요소실험을 실시하여 강도정수를 파악하였다. 그리고 사면형성 시 벨크로와 흙채움 마대가 혼재하고 있기 때문에 정확한 파괴면을 알 수 없다. 따라서 실내모형실험을 통해 내적파괴에 대한 거동을 분석하고, 역해석을 통해 설계강도정수를 제안하였다. 흙-토목섬유의 요소실험결과, 벨크로의 부착으로 인해 흙채움 마대 상호간의 전단저항 정수인 내부마찰각과 점착력의 증가가 나타났으며, 특히 내부마찰각보다는 점착력의 뚜렷한 증가가 나타난 것으로 분석되었다. 또한, 실내모형실험 결과, 지지력이 20%이상 증가해 대형장비의 주행성 증가와 시공속도의 증대를 가져올 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제26권6호
• /
• pp.54-63
• /
• 2022

이 연구는 구조물 내진보강 장치의 하나인 마찰댐퍼에 관한 것으로, 내부 마찰재를 복합재료의 일종인 초고분자량 폴리에틸렌으로 대체하여 댐퍼를 개발하였다. 또한 마찰력이 발생하는 내부 구조를 여러 층으로 적층하는 다중 마찰방식을 적용하였다. 개발된 다중 마찰댐퍼의 성능 검증을 위해서 재료에 대한 기초 물성과 마모 특성, 디스크 스프링에 대한 특성 분석 시험을 수행하였다. 마모시험 시험결과, UHMWPE의 질량 감소율은 0.003%로 복합재료 기반의 마찰재 중에서 가장 우수한 성능을 보였다. 디스크 스프링은 유한요소해석과 시험결과로부터 설계기초자료를 확보하였다. 또한 개발된 다중 마찰댐퍼의 품질 안정성을 확인하기 위해 토크값에 따른 마찰력 변화와 감쇠장치에 대한 지진하중 시험을 수행하였다. 품질성능 시험결과, 토크 값 조절에 따라 선형적인 마찰력 변화를 보였으며, 지진하중 시험 결과, 마찰댐퍼의 허용오차는 설계기준에서 요구하는 15% 미만으로 나타나 내진보강 장치로서의 요구조건을 만족하는 것으로 나타났다.

• 자원환경지질
• /
• 제53권1호
• /
• pp.71-85
• /
• 2020

본 연구에서는 지반공학 및 지질공학적 측면에서 단층핵의 거동을 이해하기 위해 화강암, 퇴적암 및 화산암 단층대에서 채취된 단층핵 시료를 대상으로 물리적 특성(각력 및 점토함량, 단위중량, 공극률, 함수비)과 마찰 특성(내부마찰각, 점착력)의 관계를 분석하였다. 실내시험으로부터 산정된 물리적 특성을 분석한 결과, 단층핵 내 각력은 단위중량과 양(+)의 상관관계를 가지고, 점토함량, 공극률 및 함수비와는 음(-)의 상관관계를 가진다. 직접전단시험으로부터 산정된 내부 마찰각과 점착력에 대한 사분위수 범위(IQR)는 각각 16.7-38.1°, 2.5-25.3 kPa로 나타났다. 또한, 단층핵의 마찰특성에 미치는 물리적 특성의 영향을 분석한 결과, 마찰각은 모든 암종에서 각각 각력함량 및 단위중량과 양(+)의 상관관계를 가지고, 점토함량, 공극률 및 함수비와 음(-)의 상관관계를 보인다. 대조적으로, 단층핵의 점착력은 각력함량 및 단위중량과 음(-)의 상관관계를 가지고, 점토함량, 공극률 및 함수비와 양(+)의 상관관계를 보인다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제17권7호
• /
• pp.529-535
• /
• 2016

이론적 연구를 통하여 정수압의 영향을 받는 항복기준인 Mohr-Coulomb 항복기준과 Drucker-Prager 항복기준의 강도정수를 ${\pi}$-평면에 대해 일치시킴으로써 강도정수간의 상관관계를 분석해 보았다. Drucker-Prager 강도정수 ${\alpha}$와 k를 Mohr-Coulomb 강도정수인 c와 ${\phi}$를 이용하여 표현하였는데 k는 c, ${\phi}$의 함수로 표현되었고 ${\alpha}$는 ${\phi}$만의 함수로 표현되었다. Drucker-Prager 강도정수 ${\alpha}$값은 흙의 내부마찰각이 커짐에 따라 증가함을 알 수 있었는데 Drucker-Prager 항복기준을 나타내는 원이 Mohr-Coulomb 항복기준에 외접 및 내접하는 경우의 ${\alpha}$값을 나타내는 ${\alpha}_c$와 ${\alpha}_i$값에 대하여 평균값인 ${\alpha}_{av}$의 값은 내부마찰각에 비례하였는데 내부마찰각이 $10^{\circ}$인 경우 약 0.07이었으며 내부마찰각이 $45^{\circ}$인 경우 약 0.29이었다. 또한, ${\alpha}_c/{\alpha}_i$값은 내부마찰각에 비례하였는데 내부마찰각이 $10^{\circ}$인 경우 약 1.12이었으며 내부마찰각이 $45^{\circ}$인 경우 약 1.62이었다. Mohr-Coulomb 강도정수가 Drucker-Prager 강도정수 k에 미치는 영향을 살펴보았는데 본 연구에서 가정한 흙의 점착력 중 최소값이 10kPa인 경우를 제외하고 흙의 내부마찰각의 영향을 거의 받지 않고 전체적으로 흙의 점착력에 영향을 받음을 알 수 있었다. 일정한 점착력에 대하여 내부마찰각이 증가함에 따라 일축압축시 및 일축인장시의 Mohr-Coulomb 항복기준에 의한 축차응력인 $S_{c0}$와 $S_{t0}$ 그리고 두 값의 평균값인 $S_{0(ave)}$값은 감소하였다. 또한 내부마찰각이 증가할수록 Mohr-Coulomb 항복궤적을 나타내는 육각형이 더욱 불규칙해져 $S_{0(ave)}$로부터 $S_{c0}$와 $S_{t0}$ 사이의 편차가 내부마찰각이 증가함에 따라 커짐을 알 수 있었다.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제18권4호
• /
• pp.947-970
• /
• 2015

An equivalent friction element is proposed to simulate the friction in cable-strut joints. Equivalent stiffness matrixes and load vectors of the friction element are derived and are unified into patterns for FEM by defining a virtual node specially to store internal forces. Three approaches are described to verify the rationality of the new equivalent friction element: applying the new element in a cable-roller model, and numerical solutions match well with experimental results; applying the element in a continuous sliding cable model, and theoretical values, numerical and experimental results are compared; and the last is applying it in truss string structures, whose results indicate that there would be a great error if the cable of cable supported structures is simulated with discontinuous cable model which is usually adopted in traditional finite element analysis, and that the prestress loss resulted from the friction in cable-strut joints would have adverse effect on the mechanical performance of cable supported structures.

• 소성∙가공
• /
• 제30권2호
• /
• pp.83-90
• /
• 2021

In this paper, a parametric study on the influence of friction between materials on pull force in single clinching is conducted using an axisymmetric elasto-plastic finite element method and law of Coulomb friction. An appropriate finite element analysis model is given, which minimizes the effect of the material model and numerical factors including the number of quadrilateral finite elements and blank radius. It is emphasized that the elasto-plastic material model should be employed because the elastic deformation of the internal region is affected more by the pull force. It has been shown that the pull force increases as friction coefficient increases and that the optimized friction coefficient is around 0.4, which is qualitatively comparable with its theoretical value. When the friction coefficient reaches 0.5 in the example studied, the neck fracture is predicted.

• Tribology and Lubricants
• /
• 제35권6호
• /
• pp.362-368
• /
• 2019

In this study, mechanical and tribological properties were investigated by varying the process temperature (50, 100, 125 and 150℃) to reduce internal stress. The internal stress reduction by thermal dissociation ta-C coating film with increasing temperature is confirmed through the curvature radius of the ta-C coating according to the temperature of the SUS plate. As the coating temperature increased, the mechanical properties (hardness, modulus, toughness) deteriorated, which is in agreement with the Raman analysis results. As the temperature increased, the sp² phase ratio increased owing to the dissociation of the sp³ phase. The friction and wear properties are related to the process temperature during ta-C coating. Low friction and wear properties are observed in high hardness samples manufactured at 50℃, and wear resistance properties decreased with increasing temperature. The contact area is expected to increase owing to the decrease of hardness(72 GPa to 39 GPa) and fracture toughness with increasing temperature which accelerated wear because of the debris generated. It was confirmed that at process temperature of over than 100℃, the bond structure of the carbon film changed, and the effect of excellent internal stress was reduced. However, the wear resistance simultaneously decreased owing to the reduction in fracture toughness. Therefore, in order to increase industrial utilization, optimum temperature conditions that reduce internal stress and retain mechanical properties.

• 지질공학
• /
• 제19권2호
• /
• pp.153-163
• /
• 2009

본 연구에서는 제주도 현무암에 대한 삼축압축시험을 실시하고 암석의 Mohr-Coulomb파괴규준과 Hoek-Brown파괴규준을 적용하여 강도정수를 산정하였다. 그리고 각각의 파괴규준에 의해 산정된 강도정수를 비교검토하여 각각의 파괴규준에 대한 특성을 고찰하였다. 암석의 Mohr-Coulomb파괴규준을 적용한 결과 표선리 현무암의 경우 점착력은 5.35 MPa, 내부마찰각은 $50.25^{\circ}$이고, 조면암질 현무암의 경우 점착력은 16.99 MPa, 내부마찰각은 $60.66^{\circ}$이며, 스코리아의 경우 점착력은 2.33 MPa, 내부마찰각은 $37.05^{\circ}$이다. 암석의 Hoek-Brown의 파괴규준에 대한 회귀분석결과를 토대로 암석의 점착력과 내부마찰각을 선정할 수 있다. 표선리 현무암의 경우 점착력은 4.77 MPa, 내부마찰각은 $52.47^{\circ}$이고, 조면암질 현무암의 경우 점착력은 14.69 MPa, 내부마찰각은 $60.70^{\circ}$이며, 스코리아의 경우 점착력은 2.22 MPa, 내부마찰각은 $47.60^{\circ}$이다. 이상의 결과를 토대로 Mohr-Coulomb의 파괴포락선과 Hoek-Brown의 파괴규준으로부터 추정된 파괴포락선을 비교한 결과 Hoek-Brown의 파괴규준은 Mohr-Coulomb의 파괴규준보다 점착력은 대체로 낮게 평가되는 반면, 내부마찰각은 크게 평가되고 있다.