[논문]전산화 단층촬영에 의한 오링 변형 거동 분석

김동륜; 김재훈; 박성한; 이환규

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본 연구는 내압과 압축이 동시에 작용하는 오링의 변형 거동을 측정하기 위한 시험 기법을 개발하기 위함이다. 오링변형측정치구는 고압에서도 변형되지 않으며 오링변형측정치구 내의 두 곳에 홈을 파서 각각의 홈 안에 오링을 장착하도록 설계하였고 내압에 의한 오링의 압출 길이를 측정하기 위해 1 mm 및 0.1 mm의 압출 틈을 제작하였다. 오링의 변형 형상을 정확히 측정하기 위하여 선속경화현상 보정, 히스토그램 분석 및 불감대 영역 보정을 실시하였으며, 계면반응함수와 선확산함수를 이용하여 오링의 변형 길이를 측정하였다. 전산화 단층촬영은 22.3%의 압착상태에서 0, 1.378, 4.902, 9.804, 15.692 MPa의 압력을 가하여 실시하였으며, 각각의 압력에서 오링의 확장 지름, 접촉 길이 및 압출 길이를 측정하였다. 전산화 단층촬영의 측정 결과를 검증하기 위하여 유한요소법으로 오링의 변형 형상을 해석하였고, 수치해석법으로 실제 오링의 면적과 전산화 단층촬영에서 얻은 오링의 면적을 상호 비교하였다.

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The object of this study is to develop the examination technique for measuring the O-ring deformation behavior under the pressure and the squeezed condition simultaneously. The O-ring deformation measuring device in which two grooves were dug to insert the two O-rings was manufactured to be not defo...

The object of this study is to develop the examination technique for measuring the O-ring deformation behavior under the pressure and the squeezed condition simultaneously. The O-ring deformation measuring device in which two grooves were dug to insert the two O-rings was manufactured to be not deformed under the high pressure and the 1 mm and 0.1 mm gap were designed to measure the extrusion lengths under the internal pressure. The beam hardening correction, the histogram analysis and the dead zone correction were executed to exactly measure the shape of O-ring deformation and the lengths of the O-ring deformation were measured by the LSF and the ERF. The computed tomography applied the pressure of 0, 1.378, 4.902, 9.804, 15.692 MPa at 22.3% squeezed condition and the expanded diameter, contact length and extrusion depth were measured in each pressure. The shape of O-ring deformation was evaluated by the FEM to verify the results of measuring by the computed tomography and the area of O-ring was mutually compared to the area measured by the computed tomography.

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참고문헌 (7)

T. Ebisu, M. Yamamoto, H. Mackawa and A. Ondera, 'Fundamental studies on the performance of O-ring for cask,' PATRAM 83, New Orleans, (1983)
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A. Strozzi, 'Static stresses in an unpressurized, rounded, rectangular, elastomeric seals,' ASLE Transaction, Vol. 29, pp. 558-563, (1986)

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E. Dragoni and A. Strozzi, 'Analysis of unpressurized, laterally restrained, elastomeric O-ring seal,' J. Tribology, Vol. 110, pp. 193-200, (1988)

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P. F. Judy, 'Line spread function and modulation transfer function of a computed tomographic scanner,' Medical Physics, Vol. 3, No. 4, pp. 233-236, (1976)

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Karaszkiewicz, 'Geometry and contact pressure of an O-ring mounted in a seal groove,' Ind. Eng. Chem. Res., Vol. 29, pp. 2134-2137, (1990)

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M. Salita, 'A simple finite element model of O-ring deformation and activation during squeeze and activation,' AIAA-87-1730, AIAA/SAE/ASME/ASEE 23rd Joint Propulsion Conference, pp. 1-16, (1987)

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