$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

디스크 로터의 형상에 따른 차량용 브레이크 시스템의 성능 연구 원문보기

EDISON SW 활용 경진대회 논문집. 제6회(2017년), 2017 Mar. 24, 2017년, pp.351 - 357  

최동권 (한국해양대학교 기계공학과) ,  조황기 (한국해양대학교 기계공학과) ,  김윤호 (한국해양대학교 기계공학과) ,  유수환 (한국해양대학교 기계공학과) ,  황선필 (한국해양대학교 기계공학과)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

차량용 브레이크의 성능은 브레이크 디스크 로터의 냉각 성능과 밀접한 관련이 있다. 냉각 성능 향상을 위해 디스크 로터에 구멍을 뚫거나 홈을 깎아내어 열 전달면을 극대화 시키거나 열 전도도가 높은 재료에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 각각 형상이 다른 디스크 브레이크 시스템의 방열 및 제동 성능, 패드 압력에 대한 응력을 분석하고 온도장 근사 및 열전도 해석 프로그램(Heat_transfer, KAIST, EDISON)과 Elastic-Plastic Analysis SW(CSD_EPLAST, 서울과학기술대학교, EDISON) 및 ABAQUS를 이용해 각각의 냉각 성능 및 응력 분포를 비교 분석한다.

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 디스크 로터는 회전체이긴 하지만 디스크 패드와 접촉되는 모든 면에 조건을 부여하기엔 약간의 무리가 있다. 따라서 디스크 패드와의 직접적인 접촉면에 열 및 하중 조건을 부여하여 대략적인 온도와 응력을 비교하고자 한다.
  • 본 연구에서는 EDISON 프로그램 중 열전달해석이 가능한 Heat_transfer(KAIST) 및 탄소성해석이 가능한 Elastic-Plastic Analysis SW(서울과학기술대학교)를 이용하여 차량용 브레이크 시스템의 이해와 각각의 형상에 따른 결과를 비교할 수 있는 하나의 프레임워크를 제시하고자 한다.

가설 설정

  • 브레이크 디스크 로터는 주철, 디스크 패드는 비석면으로 가정하고 물성을 부여한다. 대기의 온도는 상온 25℃로 가정하고 각각의 열전도도, 대류 열전달계수, 비열 또한 차량용 브레이크 시스템의 대부분에 쓰이는 재료를 반영하여 부여한다. EDISON프로그램 중 접촉과 마찰 그리고 열에 대한 하중 조건을 단 한번에 부여할 수 있는 프로그램이 존재하지 않고 있다.
  • 과 같다. 브레이크 디스크 로터는 주철, 디스크 패드는 비석면으로 가정하고 물성을 부여한다. 대기의 온도는 상온 25℃로 가정하고 각각의 열전도도, 대류 열전달계수, 비열 또한 차량용 브레이크 시스템의 대부분에 쓰이는 재료를 반영하여 부여한다.
  • 이때 열 유속은 유사한 조건의 다른 연구들의 평균값인 5000W / m2 로 가정한다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
일반적인 디스크 브레이크의 원리는 어떻게 되는가? [Figure.1] 캘리퍼 내부에서 브레이크 오일의 유압을 이용해 브레이크 패드에 압력을 가하고 전달된 압력으로 인해 브레이크 패드와 디스크 로터가 접촉하면서 생긴 마찰력에 의해 제동력이 발생한다.
차량용 제동 장치에 일반적으로 사용되는 것은? 따라서 짧은 제동 거리 및 성능이 우수한 브레이크의 연구, 개발이 많이 진행되었고[3][4], 차량 제동 시 제동 방향이나, 차량의 자세 제어를 돕는 장치 등 부가적인 연구들도 같이 진행되었다.[5][6]차량용 제동 장치는 일반적으로 디스크-패드타입의 브레이크를 사용하며 이는 림브레이크나 드럼브레이크 등 다른 제동 방식에 비해 방열 및 냉각 성능, 제동 안전성, 제동 신뢰성, 정비용이성이 뛰어나 차량 대부분에 적용되고 있다. 일반적인 디스크 브레이크의 구조 및 원리는 바퀴와 직접적으로 연결된 디스크 로터와 회전하는 로터에 압력을 가하는 브레이크 패드, 브레이크 패드를 둘러싸고 있는 캘리퍼, 브레이크 페달로부터 캘리퍼로 압력을 전달하는 브레이크 오일로 구성되어 있다.
마찰력에 의해 디스크-패드 마찰면의 온도가 급격하게 상승하면 발생하는 현상은 무엇인가? 이 마찰력에 의하여 패드와 로터의 접촉면에 급격하게 열이 발생하게 되고 회전체인 로터는 공기중으로 열을 방출하게 된다. 차량의 주행조건에 따라 이 과정이 반복적으로 발생하고 방열, 대류 과정의 주기가 짧아지게 되면 디스크-패드 마찰면을 기준으로 급격하게 온도가 상승하고 이는 페이드(Fade) 현상이나 베이퍼 록(Vapor lock) 현상을 발생시키며 브레이크디스크에 직접적으로 마멸, 열응력, 열크랙, 열변형 등의 열적문제를 발생시키고 브레이크의 제동성능을 저하시킨다. 이러한 열적 문제는 브레이크 디스크의 물리, 화학적 변형을 야기시키고 패드와 디스크 접촉 표면 조건이 달라짐에 따라 제동력이 심각하게 저하되며 열적져더(judder)로 인해 진동 및 소음이 발생하게 된다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

관련 콘텐츠

섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로