• 제목/요약/키워드: friction forces

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여러 가지 기초분리 장치의 내진성능에 관한 비교연구 (A Comparative Study on Aseimatic Performances of Various Base Isolation Systems)

  • 박규식
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 1999년도 추계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Fall
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    • pp.236-243
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    • 1999
  • A comparative study on aseismatic performances of various base isolation systems for the multi-span continuous bridge is carried out. Several leading base isolation systems the LRB system the RF system the R-FBI system and the EDF system are considered, The displacement of the deck the deformation of the upper ends of the piers the shear force and the bending moment of the lower ends of the piers are obtained by using the accelerograms of the N00W component of El Centro earthquake(1940) and the N90W component of Mexico City earthquake(1985) Nonlinear time-history analysis is carried out. comparisons of the results with the conventional bearing show that the base isolation systems are very effective in reducing the forces transmitted to the superstructures. Furthermore the results also show that the friction-type base isolation systems are less sensitive to unexpected variations in frequency content of the ground acceleration. The R-FBI system shows a good aseismatic performance comparing with other base isolation systems.

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교정선의 종류, 결찰방법, 타액의 유무에 따른 마찰력의 비교연구 (A comparative study of frictional forces according to orthodontic wires and ligation method under dry and wet conditions)

  • 이진우;차경석;한정숙
    • 대한치과교정학회지
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    • 제31권2호통권85호
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    • pp.271-281
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    • 2001
  • 치아에 부착된 bracket이 교정선을 따라 이동할때 필연적으로 bracket과 교정선, 결찰재 사이에 마찰력이 발생된다. 이에 저자는 동일한 bracket내에서 교정선의 종류, 결찰방법, 건조와 타액상태에 따른 마찰력 차이, 타액의 윤활제로서의 기능을 살펴보기 위해 본 연구를 시행하게 되었다. 본 실험에 사용된 bracket은 .18" ${\times}$ .025" slot의 상악 견치용 standard edgewise bracket(RMO. USA)이며, 교정선은 .016" , .016" ${\times}$ .022" 크기의 Cobalt-chromium(Elgiloy : RMO. USA), Nickel-titanium(Ni-Ti) (ORTHOLLOY : Goldstar Cable Co. KOREA), Beta- titanium(TMA : ORMCO Co., USA)의 2가지 형태의 3종을 이용하여 활주할 때의 마찰력을 만능시험기(Instron, M 1000 EC)를 사용하여 계측하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 각각의 동일조건하에서 교정선의 재질에 따른 마찰력은 Co-Cr, Ni-Ti, ${\beta}$-Ti순으로 증가하였다. 단, 타액상태에서 elastomeric으로 결찰한 .016" 군에서는 예외이다. 2. 각 조건하(건조/타액상태, .016" /.016" ${\times}$.022" ) 에서 결찰방법에 따른 마찰력은 elastomeric보다 stainless steel결찰에서 더 크게 나타났다(p<0.05). 3. 각각의 교정선과 결찰방법에서 타액 유무에 따른 마찰력은 stainless steel로 결찰한 .016" Co-Cr, Ni-Ti, ${\beta}$-Ti는 타액상태에서 감소하나, stainless steel로 결찰한 .016" ${\times}$.022" Co-Cr, Ni-Ti, ${\beta}$-Ti는 타액상태에서 증가하였다(p<0.05). 4. 각 조건하(건조/타액상태, elastomeric/stainless steel 결찰) .016" 과 .016" ${\times}$.022" 교정선 사이의 마찰력은 .016" ${\times}$.022" 교정선에서 증가하였다(p<0.05).

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고체 입자형 MPS법을 이용한 토사물 퇴적 시뮬레이션 (Simulation of Solid Particle Sedimentation by Using Moving Particle Semi-implicit Method)

  • 김경성;유선진;안일혁
    • 해양환경안전학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.119-125
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    • 2018
  • 입자기반 전산유체역학 기법은 유체역학에서의 라그란지안 접근법에 기반을 두고 있다. 입자기반 방식은 입자 각각이 물리량을 가지고 움직이며 이러한 입자의 움직임을 추적하는 방식으로 유체의 거동을 구현할 수 있다. 이러한 방식은 격렬한 움직임에 의한 자유표면 혹은 경계면의 운동 재현에 우수성이 있으나 연속체역학을 위반할 수 있다는 문제점 역시 포함하고 있다. 이를 반대로 말하자면 특별한 조치를 취하지 않는 경우에는 연속체가 아닌 물질에 대한 구현이 매우 쉽게 가능하다는 것이기도 하다. 이에 따라, 기존의 유체에서 사용되는 입자기반 전산해석방식을 지배방정식 단계에서부터 고체입자형으로 변형이 가능하다는 것을 알 수있다. 본 연구에서는 입자기반 전산해석방식을 고체입자에 알맞은 형태로 변환하였다. 변환을 위해 유체에서 사용되는 점성항을 제거하고 대신 마찰항을 추가하였다. 본 연구에서 개발된 고체입자형 전산해석 프로그램을 이용하여 고체입자의 붕괴를 구현하였으며 이를 유체입자 붕괴와의 비교를 통해 입증하였다. 또한 유체입자가 가질 수 없는 고체입자만의 특성인 안식각을 구현하여 고체입자를 위한 입자기반 전산해석 프로그램을 완성하였다.

지진 및 지진해일파 작용하의 해안안벽의 안정성평가 (Evaluation of the Stability of Quay Wall under the Earthquake and Tsunami)

  • 이광호;하선욱;이귀섭;김도섭;김태형
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제27권3호
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    • pp.41-54
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    • 2011
  • 해안안벽에 작용하는 지진과 지진해일파의 영향에 대하여 한계평형상태해석법을 적용하여 해안안벽의 활동 및 전도에 대한 안정성평가를 실시하였다. 또한, 지진해일파력에 대하여 기존의 기존식과 3차원혼상류해석법으로부터 추정된 지진해일파력을 적용하여 해안안벽의 안정성평가를 비교 분석하였다. 또한, 지진해일파고, 수직지진가속도계수, 흙의 내부마찰각, 벽면마찰각, 간극수압비 등의 변화에 따른 해안안벽의 안전율변화를 제시하였고, 해안안벽의 안정성에 대하여 지진과 지진해일파를 고려하지 않은 경우와도 비교하였다. 이로부터 지진해일파력에 대한 수치해석 결과는 기존식을 적용한 결과와 유사한 것으로 나타났으며, 지진과 지진해일파가 동시에 작용하는 경우 수동상태에서 해안안벽의 안정성은 현저히 감소하고 있으며, 주동상태에서 지진해일파는 저항력으로 작용하여 해안안벽의 안정성을 증가시키는 것으로 나타났다.

실험 및 유한요소해석에 의한 SU-8 박막의 Tribological 특성 연구 (Experimental and Finite Element Study of Tribological Characteristics of SU-8 Thin Film)

  • 양우열;신명근;김형만;한상철;성인하
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제37권4호
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    • pp.467-473
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    • 2013
  • 본 연구에서는 SU-8 박막의 마이크로시스템으로의 트라이볼로지적 응용을 목적으로 하여, 원자간 힘 현미경(AFM) 과 콜로이드 프로브를 이용한 실험 및 유한요소해석 기법을 이용하여 SU-8 코팅층의 두께에 따른 트라이볼로지적 특성을 고찰하였다. SU-8 시편은 스핀 코팅기법을 이용하여 두께를 다르게하여 제작하였다. 실험결과 코팅두께가 증가함에 따라 마찰력과 점착력이 감소하여 박막두께에 따른 차이가 존재함을 알 수 있었고, SU-8 표면이 Si 표면에서보다 더 낮은 점착력과 마찰력을 보여주었다. 또한, 시뮬레이션을 통해 두께별로 박막 파손을 유발시키는 임계하중(압력)이 존재하며, 본 연구에서의 200~800 nm 두께범위에서는 1.2~1.8 GPa 로 측정되었다.

CoCr 기반 합금의 초기 마모 특성에 대한 정량적 평가 (Quantitative Assessment of Initial Wear Characteristics of CoCr-Based Alloys)

  • 차수빈;김회진;후인 옥-팟;정구현
    • Tribology and Lubricants
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    • 제36권4호
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    • pp.199-206
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    • 2020
  • CoCr-based alloys have been developed as wear-resistant materials owing to their excellent mechanical properties and strong wear resistance. The purpose of this study is to experimentally assess the frictional and wear characteristics of CoCr-based alloys slid against two different counter materials subjected to various normal forces to determine the expansion applicability of CoCr-based alloys. CoCrMo and CoCr alloys were selected as the target materials and NiCr and NiCrB alloys as counter materials. Experimental tests were performed using a pin-on-reciprocating plate tribo-tester under dry lubrication. Before performing the tests, the surface of the specimens was observed through confocal microscopy and the hardness was measured using a micro-Vickers hardness tester. The wear volume of the plate was calculated at the end of the tests using confocal microscope data, and the wear rate was quantitatively obtained based on Archard's wear law. From the results, the wear rates of the CoCrMo specimens that slid against NiCr and NiCrB are 7.69 × 10-6 ㎣/Nm and 5.26 × 10-6 ㎣/Nm, respectively. The wear rates of the CoCr specimens that slid against NiCr and NiCrB were higher than those of the CoCrMo specimens by factors of approximately 4 and 8, respectively. The CoCrMo specimens further exhibited lower friction characteristics than the CoCr specimens. The findings of this study will be useful for expanded applications of CoCr-based alloys as wear-resistant materials for various mechanical parts.

강한 인장 상태에서의 계류 체인 링크의 휨 거동 (Bending Behavior of the Mooring Chain Links Subjected to High Tensile Forces)

  • 김승준;원덕희
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제29권2호
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    • pp.99-110
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    • 2017
  • 본 연구는 부유식 구조물의 위치 제어를 위한 계류 체인 링크의 휨 거동에 대해 다룬다. 일반적으로 체인 구조는 링크 간 연결조건에 따라 축력만 전달하는 구조체로 인식되었다. 그러나 체인에 강한 인장력이 작용할 때, 접촉하는 두 링크 간의 마찰력에 의해 휨 강성이 도입되게 된다. 특히, 부유식 플랫폼의 계류선은 강한 인장력이 유지되는데, 물리적으로는 긴장 상태에 있는 체인 링크 간 접촉면에 마찰특성에 의해 휨 강성이 도입되면 환경하중을 받는 플랫폼에 회전 운동이 발생할 때, 계류선에도 회전 변위를 일으키고 이는 결과적으로 설계 시 고려하지 못한 휨모멘트 및 휨응력이 체인에 작용하게 된다. 실제 2005년 Girrasol Buoy 플랫폼의 해상 설치 후 5개월 만에 파손된 계류 체인의 사고 조사 시 주요 원인으로 이러한 휨 거동에 의한 부가 피로손상 누적이 지적되었다. 본 연구에서는 비선형 유한요소해석을 통해 긴장상태에 있는 체인에 도입되는 휨 강성 및 휨 응력의 특성에 대해 분석한다.

Analysis of Ship Groundings on Soft Sea Beds

  • Simonsen, B. Cerup;Redersen, P. Terndrup
    • Journal of Ship and Ocean Technology
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    • 제1권1호
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    • pp.35-47
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    • 1997
  • The consequences associated with ships running aground depend very much on the soil characteristics of the sea bed and the geometrical shape of the ship bow. The penetration into the sea bed depends on these factors and the penetration is an important factor for the ship motion because it influences the ship heave and pitch motions as well as the friction between the ship and the soil. In this paper a rational calculation model is presented for the sea bed soil reaction forces on the ship bottom. The model is based on the assumption that the penetration of the ship bow generates a flow of pore water through the grain skeleton of the soil. The flow is governed by Darcy\`s law and it is driven by the pressure of the pore water at the bow. In addition to this pore water pressure, the bow is subjected to the effective stresses in the grain skeleton at the bow surface. These stresses are determined by the theory of frictional soils in rupture. Frictional stresses on the bow surface are assumed to be related to the normal pressure by a simple Coulomb relation. The total soil reaction as a function of velocity and penetration is found by integration of normal pressure and frictional stresses over the surface of the bow. The analysis procedure is implemented in a computer program for time domain rigid body analysis of ships running aground and it is verified in the paper through a comparison of calculated stopping lengths, effective coefficients of friction, and sea bed penetrations with corresponding experimental results obtained by model tests as well as large, scale tests.

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핫 엠보싱용 점착방지막으로 사용되는 10nm급 두께의 Teflon-like 박막의 형성 및 특성평가 (The Deposition and Characterization of 10 nm Thick Teflon-like Anti-stiction Films for the Hot Embossing)

  • 차남구;김인권;박창화;임현우;박진구
    • 한국재료학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.149-154
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    • 2005
  • Teflon like fluorocarbon thin films have been deposited on silicon and oxide molds as an antistiction layer for the hot embossing process by an inductively coupled plasma (ICP) chemical vapor deposition (CVD) method. The process was performed at $C_4F_8$ gas flow rate of 2 sccm and 30 W of plasma power as a function of substrate temperature. The thickness of film was measured by a spectroscopic ellipsometry. These films were left in a vacuum oven of 100, 200 and $300^{\circ}C$ for a week. The change of film thickness, contact angle and adhesion and friction force was measured before and after the thermal test. No degradation of film was observed when films were treated at $100^{\circ}C$. The heat treatment of films at 200 and $300^{\circ}C$ caused the reduction of contact angles and film thickness in both silicon and oxide samples. Higher adhesion and friction forces of films were also measured on films treated at higher temperatures than $100^{\circ}C$. No differences on film properties were found when films were deposited on either silicon or oxide. A 100 nm silicon template with 1 to $500\;{\mu}m$ patterns was used for the hot embossing process on $4.5\;{\mu}m$ thick PMMA spun coated silicon wafers. The antistiction layer of 10 nm was deposited on the silicon mold. No stiction or damages were found on PMMA surfaces even after 30 times of hot embossing at $200^{\circ}C$ and 10 kN.

토션바 트렁크의 팝업량 산포 분석을 위한 해석모델 (Analytical Model for the Analysis of Pop-up Deviation of the Trunk Lid with Torsion Bar)

  • 손성민;윤재득;정융호;임향수;장국진
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제22권2호
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    • pp.175-181
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    • 2014
  • A four-link mechanism consisting of torsion bars is used for opening the trunk lid in most midsize sedans. When the weight of the lid is in equilibrium with the spring force exerted by torsion bars, the lid stops opening at a pop-up height. However, the actual pop-up height has large deviations from the specified height even with the same parts in the same car model, which leads to quality issues. Automotive manufacturers have experienced this deviation problem despite much effort to resolve it. In this research, we developed a multi-body dynamics model for the analysis of pop-up deviation of a trunk lid with torsion bars, which can simulate the actual pop-up motion of the trunk lid by considering kinematic constraints of the motion and friction forces in joints. We could also determine the most important factor that governs the pop-up height by sensitivity analysis of all parts. The developed system can be used for the analysis of other trunk lid systems to control the tolerance of parts.