• International Journal of Automotive Technology
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• 제5권1호
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• pp.61-67
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• 2004

This paper suggests two simple two-degree-of-freedom models to describe the dynamical interaction between the pad and the disc of a disc brake system. Separate models for in-plane and out -of-plane vibration are described. Although a brake pad and disc have many modes of vibration, the interaction between a single mode of each component is considered as this is thought to be crucial for brake noise. For both models, the pad and the disc are connected by a sliding friction interface having a velocity dependent friction coefficient. In this paper, it is shown that this friction model acts as negative damping in the system that describes the in-plane vibration, and as negative stiffness in system that describes the out-of-plane vibration. Stability analysis is performed to investigate the conditions under which the systems become unstable. The results of the stability analysis show that the damping is the most important parameter for in-plane vibration, whereas the stiffness is the most important parameter for the out-of-plane vibration.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제25권2호
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• pp.257-265
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• 2017

In this work, the effect of field-degradation of automotive polymeric interior parts on the squeak characteristics was studied for a number of used vehicles with various mileages and years of service. The purpose of this study was to characterize the squeak noise related with long-term degradation in service life. The characteristics of field-degraded polymeric samples are analyzed using Fourier transform infrared(FT-IR) spectroscopy and scanning electron microscopy(SEM). Complicated carbonyl spectra from FT-IR were deconvoluted into various carbonyls to trace field-degradation phenomenon. In addition, various mechanical tests, i.e. tensile test, hardness test as well as coefficient of friction test, were performed to analyze the variation in mechanical properties due to field-degradation. Squeak noise was measured and analyzed by frequency analysis. It was shown that the changes in the chemical structures of polymer due to field-degradation influenced the variation in mechanical properties, and squeak noise may worsen by increasing the squeak noise level in the wide frequency range. The results indicated that customer complaints regarding the squeak noise coming from used vehicles might be one of the important reliability issues because the increase in sound pressure level especially in the high frequency range could annoy drivers and passengers.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.521-526
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• 2016

본 논문에서는 환자의 대장 내에서 자율적으로 이동이 가능한 자율주행 형 대장 내시경의 주행 메커니즘으로서 회전관성을 이용하여 환자의 장내 주행이 가능한 새로운 주행메커니즘의 설계 방법에 대해 제안한다. 상업용 대장 내시경은 시술할 때 환자에게 장시간의 고통과 불쾌감을 제공하여 환자들이 시술을 꺼리게 되어 내시경 검사가 필요한 대장 암 등의 조기 진단에 차질을 빚고 있다. 이 문제를 해결하기 위하여 환자의 장관 내에서 자율적으로 이동함으로써 불쾌감이나 고통을 줄일 수 있는 로봇 형 차세대 내시경에 대한 연구가 진행되어 왔다. 회전관성을 이용하는 주행 메커니즘에서는 회전관성을 일으키기 위하여 flywheel을 모터로 구동하여 에너지를 저장한다. flywheel에 의한 에너지 저장과 방출에 의하여 장내에서 로봇이 주행할 때 일어나는 stick-slip 현상을 효율적으로 극복할 수 있다. 이를 위해 flywheel의 속도제어가 가능하고 고주파 노이즈에 강건한 제어기를 설계하고 구현하였다. 여기서 제시하는 회전관성을 이용한 주행 메커니즘은 다른 메커니즘에 비해 구조가 간단할 뿐 아니라 주행도 효율적임을 실험을 통하여 증명하였다.

• Composites Research
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• 제34권3호
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• pp.192-198
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• 2021

전기차의 수요 및 보급이 확대됨에 따라 차량 내 이음(buzz, squeak, rattle, BSR) 개선에 대한 요구가 커지고 있다. 이에 풍절음, 도어 글라스 및 차량 진동을 차단하는 인너벨트 웨더스트립(innerbelt weatherstrip)의 댐핑(damping) 특성 향상을 통해 BSR을 저감하는 기술 개발이 필수적이다. 기존 열경화성(thermoset) 탄성체 대비 가볍고 재활용이 가능한 열가소성(thermoplastic) 탄성체가 주목을 받고 있지만 낮은 소재 댐핑과 영구압축줄음률(compression set)로 인해 도어 글라스와 웨더스트립 간 마찰 소음을 발생하는 문제가 있다. 고분자 댐핑 특성은 점탄성(viscoelastic)에 좌우되므로, 본 연구에서는 인너벨트 웨더스트립과 도어 글라스 간 마찰 소음을 개선하기 위해 EPDM (ethylene-propylene-diene monomer)/PP (polypropylene) thermoplastic vulcanizates (TPV)의 재료설계인자(EPDM/PP 비율, EPDM 내 ENB 함량)에 따른 점탄성 분석을 통해 소재 댐핑 특성을 평가하였다. EPDM/PP 비율에 따른 분석을 통해 PP 비율이 낮을수록 소재가 연화되고, 탄성회복력(resilience)이 증가하여 저장탄성률(storage modulus)은 10.8% 감소하고 댐핑 특성을 의미하는 감쇠계수(tanδ)는 88.2% 증가함을 확인하였다. 또한 EPDM 내 ENB 함량이 높을수록 소재의 가교밀도(crosslink density)가 증가하지만, 동적가교(dynamic vulcanizate) 과정 중 PP에 분산된 EPDM particle의 크기가 감소한다. 이로 인해 증가된 EPDM/PP 계면 간 면적 증가로 인해 계면 미끄러짐에서 기인한 손실탄성률(loss modulus)이 24.7% 증가하여 댐핑 특성이 향상되었다. 재료설계인자에 따른 물성분석을 바탕으로 최적 소재(낮은 PP 비율(14 wt%), 높은 ENB 함량 (8.9 wt%))를 배합한 결과 소재 댐핑 특성(tanδ peak)은 기존 소재(PP27, EPDM/PP 30/27, ENB content 5.7 wt%) 대비 140% 증가하여 재료설계인자에 따라 댐핑 특성을 제어할 수 있음을 확인하였다. 설계된 소재의 글라스 마찰 소음 개선 효과를 확인하기 위해 stick-slip 시험을 통해 마찰 소음을 평가하였다. 소재 댐핑 특성이 향상됨에 따라 마찰 진동의 가속도 peak가 약 57.9% 감소하였다. 이러한 결과로부터 재료설계인자에 따른 소재 댐핑 특성 향상을 통해 인너벨트 웨더스트립의 글라스 마찰 소음을 개선할 수 있음을 확인하였으며, 향후 소재 재료설계인자에 따른 물성 제어를 통해 부품의 요구 성능에 맞는 다양한 재료설계에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 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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• 제11권4호
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• pp.28-34
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• 1995

PTFE has good mechanical and chemical stability at wide temperature range, and more over, shows a low value of friction coefficient. On the other hand, it shows cold flow and high wear rate. However, these short comings can be overcome by adding various fillers. In this experiment, PTFE and polyimide powder were mixed into composite and its tribological characteristics was investigated. 100% polyimide was also tested for comparison. The countefface material was a stainless steel (SUS304). Friction and wear tester of ring-on-block type was used at room temperature and under atmosphere. After the wear test, the worn surfaces were examined by optical microscope. The test results show that PTFE-polyimide composite generates. the wear transfer film on both sides of the friction surfaces, and, the friction coefficient and the wear rates are relatively low. 100% polyimide generated little wear transfer films, showed high friction and wear rates, and also showed some problems of vibration and noise. It even damaged the stainless steel countefface. It was concluded that 100% polyimide does not generate transfer film well because its shear resistanbe is high and it stickslips, thus, friction coefficients and wear rates are high. In case of PTFE-polyimide composite, on the other hand, transfer film containing sufficient PTFE adheres and remains on both wear surfaces well enough because PTFE has low shear resistance. Polyimide particles in the composite were proved to be able to bear normal load and does not show stick-slip because they are covered with transfer film containing much PTFE.