• 한국전산구조공학회논문집
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• 제23권2호
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• pp.199-208
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• 2010

건물에 설치된 마찰감쇠기는 외력의 크기에 따라 정지와 운동의 상태를 반복하여 외부 입력에너지를 소산시키기 때문에 외력과 응답관계가 비선형이다. 마찰감쇠기가 설치된 단자유도 건물은 마찰감쇠기외에 점성감쇠가 동시에 존재하므로 해석적인 정해를 구하기가 어렵다. 본 연구에서는 첫째, 점성과 마찰감쇠가 있는 단자유도계 건물의 자유진동 정해를 통하여 변위응답과 가속도 응답특성을 분석하였다. 둘째, 자유진동의 경우 응답이 멈출 때까지 소산에너지식을 이용하여 등가점성감쇠비를 구하였다. 셋째, 조화가진 일 때는 수치해석을 통하여 마찰력비 $F_r$에 따른 응답 특성을 알아보았다. 넷째, 조화가진의 경우 에너지 균형식을 바탕으로 등가점성감쇠비를 유도하였다. 등가점성감쇠비는 변위응답비의 영향을 받으므로 응답을 알아야만 구할 수 있다. 건물 응답의 진동수 특성은 협소영역(narrow band)이므로 고유진동수에 의해 지배된다고 가정하여 등가점성감쇠비를 구하였다. 마지막으로, 유도한 자유진동과 조화가진의 등가점성감쇠비를 이용한 등가선형운동방정식의 해를 비선형 수치해석 한 결과와 비교하여 검증하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제9권2호
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• pp.121-131
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• 2007

최근 암반구조물의 규모가 점차 대형.대단면화됨에 따라 암반 절리면이 자유면에 노출되는 경우가 빈번하게 발생할 수 있으며 지진, 발파와 같은 외부 동적 하중의 영향을 받을 가능성이 커지고 있으므로 다양한 동적 하중조건 하에서 암반 불연속면의 거동 특성 파악을 위한 연구의 필요성이 증대되고 있다. 본 연구에서는 전단속도의 변화에 따른 편평한 화강암 전단면의 마찰특성 변화를 알아보고자 다양한 조건하에서 직접전단시험을 수행하였다. 수행한 직접전단시험은 크게 두 가지로 나눌 수 있는데 첫 번째 시험에서는 시험이 수행되는 동안 각각 7가지의 일정한 전단속도로 전단변위가 발생되도록 하여 전단속도에 따른 마찰계수의 변화를 살펴보았으며, 두 번째 시험에서는 전단변위가 발생되는 중간에3가지 형태의 순간적인 전단속도 변화가 마찰특성에 미치는 영향을 살펴보았다. 수직응력과 전단속도의 변화에 따른 편평한 화강암의 마찰계수 변화는 가해진 수직응력 수준에 영향을 받는 것으로 나타났으며, 전단속도의 변화가 마찰거동에 영향을 미치기 시작하는 전이속도는 수직응력이 증가함에 따라 낮아지는 것으로 나타났다. 또한 전단속도가 느릴수록 stick-slip 거동에서의 응력 저하 폭이 커지는 경향을 보였다. 순간적인 전단속도 변화에 따른 정상 상태에서의 마찰계수 변화를 살펴본 결과 순간적인 속도의 증가에 따라 마찰계수가 감소하는 속도 연화 현상이 나타났으며, 느린 전단속도에서 전단속도의 변화에 따른 마찰계수의 감소폭이 빠른 전단속도에서의 변화에 따른 감소폭보다 더 큰 경향을 보였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제19권1호
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• pp.20-28
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• 2016

스킬 소음은 곡선부에서 레일과 차륜 사이에 발생하는 순음의 큰 소음이다. 차륜과 레일 사이의 접촉은 점착-미끄러짐(stick-slip)현상을 보이면서 스킬 소음이 발생한다고 알려져 있다. 본 논문에서는 이러한 스킬 소음의 발생 메커니즘을 규명하기 위해 차륜, 레일의 주파수 관점에서의 접촉력 특성을 파악하고자 했다. 스킬 소음을 실험실 조건에서 발생시키기 위하여 축소 스킬소음 시험장치를 제작하였다. 접촉력을 구하기 위하여 레일 롤러를 지지하는 서브 프레임 진동 데이터와 응답특성을 측정하여, 접촉력을 예측하였다. 계산된 접촉력 결과를 검증하기 위해서, 레일 롤러의 접촉점 변위를 계산된 접촉력을 이용하여 계산하고 레이저 변위센서로 측정한 변위 실험결과와 비교하였다. 또한 시험장치를 유한요소로 모델링하여, 계산된 접촉력에 의한 음향 방사 해석을 수행하였고, 그 음압 결과를 반무향실 조건에서 축소 스킬소음 시험장치 운영시 발생되는 소음의 크기와 비교하였다. 변위와 음압 결과가 실험 결과와 유사한 경향을 나타내었다.

• 한국정밀공학회지
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• 제29권11호
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• pp.1228-1235
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• 2012

A refrigerator has many components which are made from diverse materials such as metal, polymer, plastic, and rubber. So, it generally requires much time and efforts to build up an analysis model in finite element analysis. In this work, to reduce the computational time and efforts a simplified modeling method was proposed for the analysis of a refrigerator. Occasionally, a stick-slip noise occurs in a refrigerator due to relative slip between shelf and inner-case. When we solve the problem by a FE analysis, we should model the structures with detail for considering the contact conditions; by this reason, too many efforts are consumed in the conventional analysis method. Through this work, we shows the concept of simplifying approach and a good agreement with the results of a real model analysis. And also, the evaluation of the proposed method and the application of contact analysis using the simplified model are discussed.

• Tribology and Lubricants
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• 제17권5호
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• pp.380-385
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• 2001

In nuclear power steam generators, high flow rates can induce vibration of the tubes resulting in fretting wear damage due to contacts between the tubes and their supports. In this paper the fretting wear tests and the sliding wear tests were performed using the steam generator tube materials of Inconel 600 and 690 against STS 304. Sliding tests with the pin-on-disk type tribometer were done under various applied loads and sliding speeds at air environment. Fretting tests were done under various vibrating amplitudes and applied normal loads. From the results of sliding and fretting wear tests, the wear of Inconel 600 and 690 can be predictable using the work rate model. Depending on normal loads and vibrating amplitudes, distinctively different wear mechanisms and often drastically different wear rates can occur. It was found the results that the wear coefficients for Inconel 600 and 690 were 262.3$\times$10$\^$-15/Pa$\^$-1/ and 209.2$\times$10$\^$-15/Pa$\^$-1/, respectively. This study shows that Inconel 690 can provide much better wear resistance than Inconel 600 in air.

• Tribology and Lubricants
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• 제17권5호
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• pp.351-357
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• 2001

Tribological behavior of NAO type brake linings containing different volume ratios of graphite and Sb$_2$S$_3$ was investigated using a scale dynamometer. Three different test modes consisting of stop, drag, and fade tests were employed to elucidate the effect of the solid lubricants on brake performance. Results of this work showed that the two solid lubricants, graphite and Sb$_2$S$_3$, significantly affected friction characteristics at various braking situations. Compared with the brake linings containing a single lubricant, the brake linings containing both solid lubricants showed better friction stability due to the synergistic effect of the two disparate lubricants during the stop and the drag test. In particular, in the case of containing two solid lubricants, the brake lining with higher contents of graphite showed better fade resistance than others.

• Tribology and Lubricants
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• 제23권6호
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• pp.278-282
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• 2007

Friction characteristics of a low-steel friction material were examined to investigate creep groan phenomena. The amount of three ingredients (steel fiber, $ZrSiO_4$, cashew) were changed to produce test specimens using a constrained mixture design. Tribological properties of the friction material specimens were obtained by using a 1/5 scale dynamometer. Results showed that the amount of three different ingredients strongly affected the level of friction coefficient and the difference between the static friction coefficient and the kinetic friction coefficient $({\Delta}{\mu}).\;ZrSiO_4$ and steel fiber tended to increase the average friction coefficient and aggravated the stick-slip phenomena suggesting high creep groan propensity. On the other hand, cashew tended to decrease average friction coefficient and ${\Delta}{\mu}$.

• Earthquakes and Structures
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• 제3권2호
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• pp.169-180
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• 2012

The performance of pure friction isolation system with respect to the frequency bandwidth of excitation and the predominant frequency is investigated. A set of earthquake ground motions (artificial as well as recorded [with different combinations of magnitude-distance and local site geology]) is considered for investigating effectiveness of pure friction isolators. The results indicate the performance of pure friction base isolated system does not only depend upon coefficient of friction and mass ratio but the stick-slip behaviour depends upon the frequency content of the excitation as well. Slippage prevails if the excitation frequency lies in a suitable frequency range. This range widens with increasing mass ratio. For larger mass ratios, the sliding effect is more pronounced and the maximum acceleration response is further reduced in the neighbourhood of frequency ratio (${\omega}/{\omega}_n$) of unity. The pure friction isolation system is effective in the case of broadband excitations only and that too, in the acceleration sensitive range of periods. The pure friction system is not effective for protection against narrow band motions for which the system response is quasi-periodic.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권7호
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• pp.3158-3163
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• 2013

본 연구에서는 회전속도, 브레이크 압력 제어가 가능한 브레이크 다이나모메타를 제작하여 스퀼 소음 실험을 실시하였다. 브레이크 패드는 각각 $34^{\circ}$, $30^{\circ}$, $26^{\circ}$로 가공하여 패드 각도에 따른 스퀼 발생 조건과 음의 기울기 발생에 따른 스퀼 연관성을 연구 하였다. 각도에 따라 특정한 회전속도와 브레이크 압력에서 스퀼이 발생하였으며, 각도에 상관없이 하모닉 성분을 가지는 특정 주파수 소음을 발견하였다. 햄머링 테스트 및 유한요소해석을 통해서 특정 주파수는 In-plane모드 성격을 갖고 있으며, 패드 각도에 둔감한 모드임을 밝혀냈다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제24권6호
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• pp.1633-1642
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• 2000

Like many other mechanical dynamic systems, flexible manipulator systems experience stiction or sticking friction, which may cause input-dependent instabilities. Manipulator performance can be enha nced by identifying friction but it is hard and expensive to measure friction by direct and precise sensing of contact displacements and forces. This study addresses the problem of identifying flexible manipulator joint friction. A dynamic model of a two-link flexible manipulator based upon finite element and Lagrange's method is constructed. The dynamic model includes the effects of joint compliances and actuator dynamics. Friction is also incorporated in the dynamic model to account for stick-slip at the joints. Next, the friction parameters are to be determined. The identification problem is posed as an optimization problem to be solved using nonlinear programming methods. A genetic algorithm is used to increase the convergence rate and the chances of finding the global optimum. The identified friction parameters are experimentally verified and it is expected that the identification technique is applicable to a system parameter identification problem associated with a wide class of nonlinear systems.