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문제 정의
- 본 논문에서는 드럼 브레이크의 상용 운전 중 흔히 발생하는 것으로 알려진 경사진 마모와 종구형 마모의 형태를 유한 요소로 모델링하고 해당 모델에 대한 복소고유치 해석을 통해 불안정 모드 발생 경향성을 확인하였다. 또한 해석 결과를 일반적인 마모가 발생한 형태의 드럼 브레이크의 불안정 모드 발생 경향과 비교하여 브레이크 드럼의 마모로 인한 동특성 변화가 스퀼소음 발생에 미치는 특성을 확인하였다.
- 드럼브레이크의 동작 특성상, 슈와 라이닝 및 드럼 사이의 직접 접촉에 의한 커플링 현상은 필수적으로 수반되며 진동과 소음의 원인이 되나, 기존의 연구에서는 대부분 슈와 드럼을 연결하는 스프링으로 라이닝을 모델링하여 발생하는 접촉 강성만을 고려한 해석이 대다수였다. 본 연구에서는 드럼과 라이닝 사이의 연결부를 실제와 유사하게 면-면 접촉으로 모델링하여 해석을 진행하여 보다 실제에 가까운 해석을 구현하고자하였다.
- 본 연구에서는 유한 요소로 표현하기에 어려움이 있는 곡면을 가진 접촉부의 모델을 구현함에 있어 접촉 영역상에 위치한 절점의 평균적인 접촉면을 모델의 접촉부로 고려하여 표면접촉을 직접적으로 구현하는 surface-to-surface 방법을 사용하여 모델링하였으며, 이를 통하여 좀 더 사실적인 접촉 압력 계산이 가능하도록 하였다. 또한 해석의 정도를 확보 하기 위하여 Fig.
- 본 연구에서는 브레이크 시스템의 스퀼소음 특성을 알아보기 위해 복소 고유치 해석을 사용한 유한요소해석을 수행하였으며, 드럼 브레이크의 마모 형태에 따른 제동 특성 변화와 불안정 모드 이동을 확인하였다.
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