The friction coefficients of advanced high strength steel sheets were experimentally determined. In the friction test, the pulling and holding forces acting on the sheet for various friction conditions, such as lubricant viscosity, pulling speed, blank holding pressure, sheet surface roughness, and hardness of the sheet were measured and the friction coefficient was calculated based on Coulomb's friction law. While the friction coefficient, generally, decreases as the value of friction factor increases, the factor associated with the sheet surface roughness shows U shape behavior for the friction coefficient. Furthermore, the relationship between friction coefficient and the wear volume, which was computed for the roughness of both sheet surfaces and the friction area, is linearly proportional.
Kim, byeong-chan;Yun, seong-jun;Kim, min-jeong;Lee, jong-seok
Proceedings of the Korea Contents Association Conference
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2008.05a
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pp.780-783
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2008
This study developed a model that could calculate roughness using Manning's and Chezy coefficient for Yangjae-stream. The estimated roughness by model developed was used for roughness coefficient in the stream without water level-discharge data. Roughness coefficient was estimated using assumed and calculated water level about each discharge scale by unsteady flow analysis. As a result, error of water surface level by model was shown 1.29m, it was shown that the flow resistance tends to increase with the desity of vegetation.
Journal of the Korean Society of Fisheries and Ocean Technology
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v.27
no.2
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pp.120-124
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1991
An interaction of turbulent boundary layer and local roughness effects was evaluated to investigate the shear frictional coefficient in diffuser. Clauser roughness function was applied to Karman's integral equation for governing equation. The roughness of overall and local diffuser surfaces were calculated using Cole's wall and wake law and Clauser's roughness function for turbulent boundary layer characteristics. The calculating results were compared with the experimental results of other paper. It shows some significant improyements for shear frictional coefficient. Computer code was then used to confirm the behavior of local frictional coefficient along with diffuser roughness surface for some reduction of shear flow stress.
There has been considerable research dealing with the influence of surface roughness along surfaces of rock discontinuities in relation to the peak shear strength of rock masses. Concepts accepted recently for measuring such strength include estimation of a roughness coefficient such as developed by Barton's studies. The method for estimation the Joint Roughness Coefficient (JRC) value of a measured roughness profile is subjective. The aim of this research is to estimate the JRC value of the roughness of a surface profile in a rock mass system using an objective method. The study of roughness of surfaces has included measurement of fractal geometric characteristics. Once the irregularity of the surface has been described by the fractal dimension, the spatial variation of the surface irregularities can be described using variogram and drift analysis. An empirical relationships between the roughness profiles of selected JRC ranges and their fractal dimension with variogram and drift were derived. The application of analyses of fractal dimension, variogram and drift was novel for the analysis of roughness profiles. Also, an empirical equation was applied to experimental data.
Park, Jung-Wook;Lee, Yong-Ki;Song, Jae-Joon;Choi, Byung-Hee
Tunnel and Underground Space
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v.22
no.2
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pp.106-119
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2012
Roughness of rock joint has generally been characterized based upon geometrical aspects of a two-dimensional surface profile. The appropriate description of joint roughness, however, should consider the features of roughness mobilization at contact areas under normal and shear loads. In this study, direct shear tests were conducted on the replicas of tensile fractured gneiss joints and the influence of the shear direction on the shear behavior and effective roughness was examined. In this procedure, a joint surface was represented as a group of triangular planes, and the steepness of each plane was characterized using the concepts of the active and inactive micro-slope angles. The contact areas at peak strength which were estimated by a numerical method showed that the locations of the contact areas were mainly dependent on the distribution of the micro-slope angle and the shear behavior of joint was dominated by only the fractions with active micro-slope angles. Therefore, a three-dimensional coefficient for the quantification of rock joint roughness is proposed based on the distribution of active micro-slope angle: active roughness coefficient, $C_r$. Comparison of the active roughness coefficient and the peak shear strength obtained from the experiment suggests that the active roughness coefficient is the effective parameter to quantify the surface roughness and estimate the shear behavior of rock joint.
In order to find the effect of material property and lubricant viscosity on the frictional characteristics a sheet metal friction tester was designed and tensile test, surface roughness test, and friction test were performed with several kinds of drawing oils. Test results show that as the lubricant viscosity becomes lower, the friction coefficient is higher. When surface roughness is extremely low or high, friction coefficient is also high. Using these test results, the friction model considering lubricant viscosity and surface roughness is developed. The validity and accuracy of the friction model are shown by comparing the punch loads among FEM analysis results employing current friction model and conventional friction model respectively and experimental measurement.
Roughness coefficients calibrated by flow modeling using the 1-dimensional numerical model were analyzed for the downstream section of Naesung Stream in this study. Also, the bedform configuration at the Hyangseok Station was predicted for measured and simulated hydraulic conditions of flows and total flow roughness was estimated with the coefficient of grain roughness. The Manning's n coefficients calibrated by numerical modeling and estimated by considering of grain and bedform roughness were compared and examined. As a result, the Manning's n by numerical modeling was greater than the coefficient range estimated by grain and bedform roughness at the low flow regime due to the other factors such as vegetation, sinuosity, and sand bar. However, the Manning's n by numerical modeling was included in the coefficient range by grain and bedform roughness at the transition and high flow regime over $500m^3/s$ of flow discharge.
Choi, Junwoo;Baek, Un Il;Lee, Sang Mok;Yoon, Sung Bum
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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v.28
no.6B
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pp.627-634
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2008
In a numerical simulation of open channel turbulent flows using RANS (Reynolds averaged Navier-Stokes) equations model equipped with VOF (Volume of Fluid) scheme, the determination of wall roughness for wall function was studied. The roughness constant, based on the law-of-the-wall for flow on rough walls, obtained by experimental works for pipe flows is employed in general wall functions. However, this constant of wall function is the function of Froude number in open channel flows. Thus, the wall roughness should be determined by taking into account the effect of Froude number. In addition, the wall roughness should be corresponding to Manning's roughness coefficient widely used for open channels. In this study, the relation between wall roughness height as an input condition and Manning's roughness coefficient was investigated, and an equation for effective wall roughness height considering the characteristics of numerical models was proposed as a function of Manning's roughness coefficient.
Hydrogen has emerged as an eco-friendly and sustainable alternative to fossil fuels. However, the utilization of hydrogen requires high-pressure compression, storage, and transportation, which poses challenges to the durability of compressor components, particularly the diaphragm. This study aims to improve the durability of 304 stainless steel diaphragms in hydrogen compressors by optimizing their surface roughness and corrosion resistance through wet etching. The specimens were prepared by immersing 304 stainless steel in a mixture of sulfuric acid and hydrogen peroxide, followed by etching in hydrochloric acid for various durations. The surface morphology, roughness, and wettability of the etched specimens were characterized using optical microscopy, surface profilometry, and water contact angle measurements. The friction and wear characteristics were evaluated using reciprocating sliding tests. The results showed that increasing the etching time led to the development of micro/nanostructures on the surface, thereby increasing surface roughness and hydrophilicity. The friction coefficient initially decreased with increasing surface roughness owing to the reduced contact area but increased during long-term wear owing to the destruction and delamination of surface protrusions. HCl-30M exhibited the lowest average friction coefficient and a balance between the surface roughness and oxide film formation, resulting in improved wear resistance. These findings highlight the importance of controlling the surface roughness and oxide film formation through etching optimization to obtain a uniform and wear-resistant surface for the enhanced durability of 304 stainless steel diaphragms in hydrogen compressors.
Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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v.1
no.1
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pp.133-140
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2002
The object of this paper is to predict the surface roughness using the experiment equation of surface roughness, which is developed with a full factorial design in turning. $3^3$ full factorial design has been used to study main and interaction effects of main cutting parameters such as cutting speed, feed rate, and depth of cut, on surface roughness. For prediction of surface roughness, the arithmetic average (Ra) is used, and stepwise regression has been used to check the significance of all effects of cutting parameters. Using the result of these, the experimental equation of surface roughness, which consists of significant effects of cutting parameters, has been developed. The coefficient of determination of this equation is 0.9908. And the prediction ability of this equation was verified by additional experiments. The result of that, the coefficient of determination is 0.9718.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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