Kim, Seung Taek;Kim, Seung Mok;Park, Tae Hee;Lee, JungSeok;Lee, YoungZe
Tribology and Lubricants
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v.30
no.5
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pp.291-294
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2014
Multiple additives can help improve the performance of generally used lubricants. These additives include MoS2, cadmium, chloride, indium, sulfide, and phosphide, which are harmful to both humans and the environment. Thus, researchers in this industry have been trying to reduce the use of these additives by finding alternatives. Nanodiamonds are one of these candidates. Nanodiamond particles are very hard, chemically stable, and highly heat-conductive. This research involved uniformly dispersing nanodiamond particles in marine engine oils via a matrix synthesis method at various concentrations (0, 0.1, 0.3, 0.5, and 1.0 wt). Friction and wear tests involved constant loads on ball-on-disk specimens, where the ball was AISI 51200 steel, the disk was AISI 1020 steel, and the sliding speed was 0.217 m/s. The lowest wear occurred at a suitable concentration of nanodiamonds (0.3 wt). However, excessive amounts of nanodiamonds caused them to act as abrasive debris because of their hardness, which increased the wear amount. The friction coefficient decreased as the nanodiamond concentration increased because their octagonal, almost spherical shape caused them to act as rolling contact elements between two surfaces.
Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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2004.08a
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pp.216-222
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2004
The caster roll shells have the good thermal conductivity and the low thermal expansion and have to exhibit high enough strength and good ductility at temperature up to $600^{\circ}C$. Thermal stress in particular is very high due to the contact with the liquid aluminium. The main stresses are of thermal origin, which bring a plastic fatigue on surface. This paper will represent one survey about the investigation of the failure of roll shells for continuous casters and an analysis using the simulation of the temperature distribution and the state of stress during hot rolling. Moreover, there will be a discussion on the roll shell of Mod. HAR 5 which is developed by heat treatment process. Mod. HAR 5 has advantages of high strength, high toughness and increased thermal stress resistance while maintaining the same productivity as the conventional roll.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.33
no.3
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pp.190-195
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2009
All the failure in fatigue of torsion, bending and rolling contact, and in sliding wear begins mostly from surface. So much efforts have been invested to the surface technology which deal these problems during past decades, but the industrial demand keeps growing and more significant requirements are added to researchers and engineers. Nano crystal surface modification technology which makes the surface layers into nano crystalline, induces big and deep compressive residual stress, increases surface hardness, improves surface hardness, and make micro dimples structure on surface is an emerging technology which can break limits of current surface technology and relieve the burden of researchers and engineers. In this study, a nano crystal surface modification technology which is calling UNSM(Ultrasonic nano crystal surface modification) technology, is introduced and how it has been applied to industry to solve these failure problems is explained.
The static and dynamic hydrophobicities of the water droplets placed on a hydrophobic surface coated using a fluoroalkylsilanes monolayer with different molecular chain lengths were investigated through direct observation of the actual droplet motion during the sliding process. The surface roughness of both was found to be less than 1 nm. The static contact angles of the coated FAS-3 and FAS-17 were respectively $80^{\circ}$ and $108^{\circ}$ at $150^{\circ}C$, 1 h. The slope of sliding acceleration against the water droplet mass exhibited an inflection point, thus suggesting the switching of the dominant sliding mode from slipping to rolling. While their sliding angles were similar in value, notable differences were exhibited in terms of their sliding behavior. This can be understood as being due to the contribution of the shear stress difference at the interface between the solid surface and water during the sliding process. These results show that the sliding acceleration of the water droplets depends strongly on the balance between gravitational and retentive forces on the hydrophobic surface.
This paper deals with the control of a horizontally placed flexible rotor levitated by electromagnets in a multi-input/multi-output (MIMO) active magnetic bearing(AMB) system. AMB is a kind of novel high performance bearing which can suspend the rotor by magnetic force. Its contact-free manner between the rotor and stator results in it being able to operate under much higher speed than conventional rolling bearings with relatively low power losses, as well as being environmental-friendly technology for AMB system having no wear and no lubrication requirements. In this MIMO AMB system, the rotor is a complex mechanical system, it not only has rigid body characteristics such as translational and slope motion but also bends as a flexible body. Reduced order nominal model is computed by consideration of the first 3 mode shapes of rotor dynamics. Then, the $H_{\infty}$ control strategy is applied to get robust controller. Such robustness of the control system as the ability of disturbance rejection and modeling error is guaranteed by using $H_{\infty}$ control strategy. Simulation results show the validation of the designed control system and the modeling method to the rotor.
Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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v.23
no.2
s.179
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pp.104-112
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2006
The influence of tire belt angle on the Plysteer Residual Aligning Torque(PRAT) and the cornering stiffness by the FEM has been studied. The PRAT is a performance factor of the tire about vehicle pull, and the cornering stiffness has relation to vehicle steering response of outdoor test. To validate FE model for analysis, simulation data for both the static stiffness(vertical, lateral) and the PRAT have been compared with the experimental data. In addition to the characteristics of the PRAT and the cornering stiffness due to the tire belt angle, rolling and cornering contact characteristics have been studied. The tendency of the PRAT and the cornering stiffness due to the belt angle can be used as a guide line for the tire design in relation to vehicle pull and vehicle steering response.
Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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2005.10a
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pp.287-290
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2005
The shearing and punching processes are analyzed with the finite element method using an isotropic material model. The experimental result in the punching process shows that final radiuses of sheet metal according to the rolling direction and transverse direction are different because of the material anisotropy. The material anisotropy is induced by complicated large deformation in the polycrystalline aggregate. The contact region between the punch and sheet metal experiences severe deformation such as shear, compression and tension in the punching process. In this paper, the analysis of punching process for Al 1100 is performed with the ABAQUS Standard. The analysis of texture development and evolution is carried out based on the deformation history in the punching process. The deformation histories are extracted by UMAT in the ABAQUS Standard. The torture development is investigated with the pole figure and yield surface during the punching process.
Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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2012.10a
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pp.388-393
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2012
Vibration condition monitoring at low rotational speeds is still a challenge. Acoustic emission (AE) is the most used technique when dealing with low speed bearings. At low rotational speeds, the energy induced from surface contact between raceway and rolling elements is very weak and sometimes buried by interference frequencies. This kind of issue is difficult to solve using vibration monitoring. Therefore some researchers utilize artificial damage on inner race or outer race to simplify the case. This paper presents vibration signal analysis of low speed slewing bearings running at a low rotational speed of 15 rpm. The natural damage data from industrial practice is used. The fault frequencies of bearings are difficult to identify using a power spectrum. Therefore the relatively improved method of empirical mode decomposition (EMD), ensemble EMD (EEMD) is employed. The result is can detect the fault frequencies when the FFT fail to do it.
Journal of the Korean Society of Clothing and Textiles
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v.27
no.9_10
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pp.1093-1100
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2003
Following a treatment with edible oils and/or washing, the tensile properties of vulcanized rubber were measured to assess the effect of the sorbed edible oil. Rubber soiled with soybean oil, after 8 weeks storage in a 30$^{\circ}C$ incubator, retained 61% of its original strength, and rubber soiled and washed retained the 73%. The strength of the rubber soiled with oil decreased remarkably during the first 2 weeks. After repeating this soiling and/or washing 7 times, the soiled rubber had only 16% of its original strength, the rubber soiled and washed had 45%. In all cases, breaking elongations were not decreased as much as tensile strengths; therefore , more of the elasticity of the rubber remained than did the strength. From these results it is concluded that washing after soiling with oils is very helpful in maintaining the strength of rubber. In this study, three different surfactant solutions, AS, AE and AS/AE, were used. In the AS solution, the contact angle of the soybean oil was greater and the work of the detergency was the smaller than in either the AE or the AS/AE solution, the loss of the strength of the rubber washed in AS solution did not decrease significantly. These results suggest that rolling-up, emulsification and solubilization also participate in the removal of oil from rubber.
The performance of a vertical type centrifugal distributor of granular materials was studied by means of mathematical models and experimental investigations. To develop the mathematical description of particle motion, some assumptions were made. The distribution process consisted of three stages: the entrance of a particle to the blade, the motion of the particle on the blade, and the motion of the particle in the air. The physical properties of fertilizer, which affected the particle motion, were investigated: bluk density, coefficient of friction, coefficient of restitution, and particle size distribution. The particle motion were simulated by using a computer. A prototype distributor was designed and constructed for experimental tests. The following conclusions were drawn from the computer simulation and experiment results. 1. The fertilizer may slide or roll at the point of contact when they impact on the blade and move along the blade. 2. The interaction among fertilizers may prevent them from bouncing. 3. When fertilizers roll on the blade, rolling resistance is one of the factors affecting the particle's motion. 4. The trajectory angle and position of fertilizers from a disc depend on the blade position and particle shape, but the rotating speed of the disc affected them only slightly.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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