Micro ED-drilling에서의 TR-iso-pulse generator 성능 평가

학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 공과대학 기계항공공학부, 2018. 2. 주종남.This study describes a TR-iso-pulse generator which has better machining performance than an RC-pulse generator in micro-electrical discharge drilling (micro ED-drilling). Although machining with a TR-pulse generator is more efficient compared to when using a RC-pulse generator in macro-scale EDM, an RC-pulse generator is mainly used in micro EDM because it can generate the short discharge pulse necessary to minimize the discharge energy. However, to increase the machining efficiency, it is necessary to develop a TR-iso-pulse generator capable of generating a small amount of uniform discharge energy. In this research, a TR-iso-pulse generator was constructed for micro ED-drilling. For an accurate performance comparison between an RC-pulse generator and a TR-iso-pulse generator, each pulse generator was set up to generate the same discharge energy for a single discharge. Through micro ED-drilling, material removal rate (MRR) and relative wear ratio (RWR) were measured with respect to feed rate, and surface roughness was also measured with a 3D profiler. As a result, MRR increased by 121% and RWR decreased by 39% in the TR-iso-pulse generator compared with the RC-pulse generator. Surface roughness also reduced by 22% in the TR-iso-pulse generator.Chapter 1. Introduction . 1 Chapter 2. Experimental setup . 6 2.1 Experimental setup . 6 2.2 Introduction of th TR-iso-pulse generator 8 Chapter 3. Result and discussion 13 3.1 Material Removal Rate (MRR) 13 3.1.1 Experimental result 18 3.1.2 Effect of the machining depth and machining time on the MRR . 16 3.2 Relative Wear Ratio (RWR) 21 3.1.1 Experimental result 21 3.1.2 Effect of reverse current on the tool wear length . 23 3.3 Surface roughness 24 3.3.1 Experimental result 24 3.3.2 Effect of the uniform discharge energy . 25 Chapter 4. Conclusion . 26 References 28 Abstract in Korean 31Maste

전동차차륜 위치전환의 효율성에 관한 연구

학위논문(석사)--아주대학교 교통ITS대학원 :철도시스템학과,2020. 8전동차차륜의 마모는 전동차운행에 있어서 필연적으로 일어날 수밖에 없는 구조이다. 때문에 전동차 운행 시 차륜의 마모로 인한 안전문제, 소음문제, 유지보수문제, 운영문제 등 여러 가지 문제가 발생하여 승객들의 안전을 위협하고 불편을 초래한다. 위와 같은 문제를 예방하기 위해서 차륜삭정을 시행한다. 차륜삭정의 주된 원인은 차륜플랜지 마모가 원인이다. 차륜플랜지를 보상하기 위해선 차륜의 직경을 깎아내는 과정이 필요하다. 여기서 차륜직경감소를 유발하여 차륜의 수명에도 영향을 미친다. 또한 플랜지의 편마모는 동일축의 정상범위의 차륜직경까지 깎아내기 때문에 더욱 손실이 많이 발생한다. 따라서 플랜지 편마모 저감대책 중 하나인 차륜위치전환을 통하여 차륜유지보수 향상에 도움이 되고자 한다. 이에 본 연구에서는 서울교통공사 8호선의 시험편성을 대상으로 차륜측정게이지로 차륜의 직경과 플랜지 두께데이터를 수집하여 차륜 위치전환 전과 위치전환 후의 차륜 플랜지 마모데이터를 비교분석하였다. 차륜 플랜지 편마모를 알아보기 위하여 차륜마모위치를 분석한 결과 홀수위수에서 마모가 심하게 발생됨을 알 수 있었다. 이후 시험편성의 차륜 위치전환을 통하여 위수별로 플랜지 마모가 평균 몇%p 증감률을 나타내는지 분석하였고 여기서 차륜마모 위치가 홀수위수에서 짝수위수로 바뀌는 것을 알 수 있었다. 또한 5000km당 마모량데이터와 차륜직경데이터를 분석하여 860mm ~ 841mm, 840mm ~ 801mm, 800mm ~ 780mm 로 직경의 크기를 나누어 직경별로 마모가 일어나는 속도도 알아보았다. 따라서 차륜위치전환을 통해 플랜지 편마모로 인한 차륜의 손실을 최소화하고 상대적으로 마모가 덜 일어난 차륜을 마모시킴으로 차륜생명주기 연장을 기대할 수 있다. 최적의 위치전환 시기는 플랜지두께가 관리규정에 도달하기 전 상태에서 마모량이 가장적은 차륜직경 801mm ~ 840mm 사이에 차륜위치전환을 시행해주는 것이 효과적이고 차륜수명주기 연장에 도움을 준다는 결과가 나온다.제1장 서론 1 제1절 연구의 배경 및 목적 1 제2절 연구의 범위 및 방법 2 제2장 이론적 고찰 4 제1절 철도차량의 동역학 4 제2절 사행동 7 제3절 차륜마모 11 제4절 차륜제원 13 제5절 차륜관리 규정 16 제6절 연구동향 20 제3장 차륜 편마모 실험방법 및 절차 22 제1절 선로조건 22 제2절 차륜 편마모 현황 24 제3절 차륜 삭정현황 30 제4절 실험방법 및 절차 31 제5절 차륜측정 장비 38 제4장 차륜 편마모 시험결과 39 제1절 마모위수 변화 39 제2절 마모량 변화 45 제3절 위치전환의 필요성 54 제5장 결론 55 참고문헌 57MasterAbrasion of Electric Multiple Unit wheels must happen in operating Electric Multiple Unit, so some problems about safety, noise, maintenance, management, and so on resulted from wheels wear when running subway trains can make passengers be in danger and cause their inconvenience. to solve these matters, we carry out wheel turning. the main cause of wheel turning is abrasion of wheel flange. in order to make up for losses of wheel flange, we need a procedure in which wheel diameter is cut. this step leads to diameter decrease, having a bad effect on wheel durability. in addition, although one-sided wear of flange occurs, we have to cut wheel diameter in the normal range on the same axis and thus it can result in even more losses. therefore, it can be so helpful in improving the ability to maintain wheel to make use of wheel position switch, which is one of ways to reduce one-sided abrasion of flange. To support this study, I gathered the data of wheel diameter and flange width by using a gauge for measuring wheels from the trains of Seoul Metro line 8, which are organized for this test and then, I conducted a comparative analysis of the abrasion date of wheel flange derived from figures before and after switching wheel locations, so I could find that the abrasion arises much more in odd-numbered places than in even-numbered ones, as a result of analyzing the spots of wheel abrasion so as to figure out one-sided wear of wheel flange. After this, by changing wheel position of the test trains, I analyzed how much rate of change the flange wear figures showed on average depending on numbered places and in this point, I could see wear locations of wheels change from odd-numbered spots to even-numbered ones. moreover, I checked out the abrasion speeds depending on diameters ranging from 780mm to 800mm, 801mm to 840mm, and 841mm to 860mm by analyzing the data of wear quantity and wheel diameter per 5,000km. In consequence, by switching wheel locations, minimizing wheel losses from one-side abrasion of flange and wearing down more normal wheels instead, we can expect wheels to be more durable. based on this analysis, I assume it is most effective and best to change wheel places at between 801mm and 840mm of diameters in which the diameters are least worn out of every range while flange thickness is below the limit of regulations and it will help wheel durability to be extended

차량 쏠림의 모델링 및 조타감을 고려한 쏠림 개선

학위논문 (박사)-- 서울대학교 대학원 : 기계항공공학부, 2014. 8. 주종남.본 논문에서는 차량의 쏠림을 예측하기 위한 모델링 방법을 제안하였다. 조향 시스템 프릭션을 조절하면서 반복적인 시행착오를 통해 쏠림을 개선하는 기존 방식의 단점을 보완하기 위해, 본 연구에서는 이론적인 계산과 실차 시험을 통해 차량의 쏠림을 예측하고 개선하는 방법을 제안하였다. 차량의 쏠림과 관계된 설계 인자 및 운전 조건을 고려하여 이론적인 계산 과정을 통해 쏠림을 모델링하였다. 도로 구배에 의해 발생하는 쏠림 힘은 차량의 질량 및 도로 구배 각도에 따라 계산된다. 도로 구배에 의한 쏠림 힘이 차량의 타이어에 작용하게 되면 슬립각 및 횡력이 발생하고, 이를 모델링에 적용하기 위해 차량 동역학을 기반으로 계산하였다. 또한, 타이어 특성 중 하나인 플라이 스티어 힘도 쏠림 힘 모델링에 적용하였다. 그리고, 캠버 각, 킹핀 각, 캐스터 각과 같이 쏠림 힘에 영향을 주는 휠 얼라인먼트 세팅도 모델링에 포함된다. 본 연구의 대상 차량은 컬럼 타입 전기 동력식 조향 장치가 장착되어 있다. 이 조향 장치는 기계적 부분, 전기적 부분으로 나눌 수 있는데, 본 연구에서는 수학적 수식을 통하여 기계적 부분에 대한 모델링을 하여 쏠림 힘 모델링에 적용하였다. 조향 시스템 모델링 통해 조향 시스템의 정적, 동적 특성에 대한 시뮬레이션이 가능하다. 다음으로는, 쏠림 힘 모델링과 조향 시스템 모델링을 통합하여 차량 쏠림 모델을 개발하였고, 시뮬레이션을 통해 대상 차량의 쏠림 거리에 대한 예측을 하였다. 이러한 예측 결과는 실차 시험과 비교하여 검증하였다. 검증 후에는 쏠림과 관련된 인자들을 변경하여 쏠림 모델에 적용하고 각 인자들의 쏠림에 대한 민감도 분석을 하였으며, 이 또한 실차 시험을 통해 검증하였다. 다음으로 인자별 민감도 해석 결과를 기반으로 차량 쏠림을 개선하기 위한 여러 가지 방안을 제시하고 이에 대한 실차 검증을 하였다. 개선 방안 중, 기존 방법보다 나은 조타감을 확보하기 위한 개선 방법을 선택하기 위해 조향 시스템 프릭션 인자에 대한 비교 분석을 진행하였다. 또한, 조향 시스템 하부링크 변경을 통한 추가적인 쏠림 개선 방안을 모색하였다. 최종적으로, 기존 방법보다 쏠림을 감소 시키고, 조타감을 개선하는 방법을 제안하였다. 본 연구에서 제안한 쏠림 예측 모델을 차량 개발 과정에 적용하면, 차량 개발 초기 단계인 설계 단계에서부터 쏠림에 대한 예측 분석이 가능하게 된다. 따라서, 다양한 인자에 대한 고려가 가능하고, 조타감을 고려한 쏠림 인자 설정을 통해 효과적인 쏠림 개선을 가능하게 해준다는 장점이 있다. 또한, 본 연구에서 수행된 쏠림 예측 모델 및 관련 인자의 민감도 분석은 설계 인자만 변경 적용하면, 대상 차량 외에 다른 차량에도 활용 가능하다는 장점도 갖고 있다.This study proposed a modeling method to simulate steering pull in automotive vehicle. In order to overcome weakness of the existing method which depends on trial and error procedure in controlling steering pull, this study utilized theoretical approaches and field test for estimations and improvements of steering pull. Pulling force of the target vehicle according to driving conditions and design parameters was modeled through theoretical calculations. Pulling force generated by bank of the road calculated with vehicle mass and bank angle. When the pulling force acts on tire of the target vehicle, slip and lateral force occurs. For the theoretical calculation of lateral force, tire properties of the target vehicle were measured and vehicle dynamics was employed. Ply-steer force of the tire also measured and applied to pulling force modeling. Wheel alignment settings such as camber angle, kingpin angle and caster angle which affect pulling force were also included in pulling force modeling. Steering system of the target vehicle utilize a Column type Electric Power Steering (C-EPS). A C-EPS system can be subdivided into two parts – mechanical part and electrical part. In this study, mechanical parts of a C-EPS were modeled with mathematical equations to apply on pulling force modeling. With this modeling, static and dynamic behaviors of the steering system can be simulated. Steering pull distance of the target vehicle was estimated with steering pull model which is the integration model of pulling force model and steering system model. Estimation results of the steering pull distance were verified through field tests. After the steering pull verification, steering pull factors were modified and applied to steering pull model to analyze sensitivity of factor modification. With this process, several methods to improve the steering pull were proposed according to sensitivity analysis of steering pull factors and they were verified with field tests. Furthermore, comparative analysis of the steering system friction was performed to propose improvement method which has better steering feel than the existing method. Additional improvement methods were also investigated through modification of lower body linkage. Consequently, steering pull improvement method which has reduced steering pull distance and better steering feel was proposed. The modeling method proposed in this study enables the estimation of steering pull at early stage of vehicle design process. Thus many steering pull factors can be considered in design process and it lead to effective reduction of steering pull and improvement of steering feel. In addition, the steering pull model and factor analysis also enable prompt response to change of design parameter and driving conditions and it can be applied to steering pull analysis of other vehicles.Abstract i Contents iv List of Figures vi List of Tables x 1. Introduction 1 1.1 Research background 1 1.2 Previous research 3 1.3 Current method for reducing steering pull 5 1.4 Research objective 9 1.5 Dissertation overview 12 2. Pulling force modeling 16 2.1 Bank angle 17 2.2 Vehicle dynamics and tire 20 2.3 Wheel alignment 35 3. Steering system modeling 47 3.1 Lower body linkage modeling 48 3.2 Rack and pinion gear modeling 56 3.3 Universal joint modeling 58 3.4 Steering column modeling 60 3.5 Steering system modeling 66 4. Steering pull modeling 68 4.1 Integration of pulling force 68 4.2 Estimation of steering pull distance of the vehicle 74 4.3 Modeling for steering pull 76 5. Steering pull estimation and verification 78 5.1 Steering pull estimation 78 5.2 Steering pull verification 81 6. Sensitivity analysis of steering pull factors 86 6.1 Sensitivity analysis of steering pull factors 86 6.2 Verifications of factor analysis 110 7. Improvement method for steering pull 118 7.1 Proposed methods for steering pull improvement 119 7.2 Verification of proposed methods 121 7.3 Steering feel analysis of improvement methods 128 7.4 Steering pull improvement considering steering feel 136 8. Conclusion 146 References 151 국문 초록 154Docto

(The)Growth of Pb(Mg13Nb23)03-PbTiO3 single crystal and the investigation of domain structure

학위논문(박사)--서울대학교 대학원 :재료공학부,2004.Docto