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진동

2의 한국어 분석 — 최신순으로 정렬했어요

기계공학발표 2026.08· 0

주기적 충격 하 니들 롤러 베어링 동특성

니들 롤러 베어링은 높은 길이-직경 비율의 전동체를 가지며, 제한된 반경 방향 설치 공간의 기계 시스템에 널리 사용됩니다. 기어 변속 시스템에서는 기어 맞물림으로 인한 주기적 충격 하중이 정적 반경 방향 하중에 중첩되어 베어링의 동적 응답을 변화시킬 수 있습니다. 그러나 주기적 충격 하중의 진폭과 주파수가 니들 롤러 베어링의 동적 특성에 미치는 영향은 아직 충분히 이해되지 않고 있습니다. 본 연구에서는 주기적 충격 하중을 인가할 수 있는 니들 롤러 베어링 시험 장치를 개발하고, 외륜 진동, 내륜 운동, 케이지 운동 및 베어링 시스템의 마찰 토크를 측정하기 위한 다중 센서 측정 시스템을 구성했습니다. 다양한 주기적 충격 하중 진폭 및 주파수 조건에서 동적 시험을 수행했습니다. 주기적 충격 하중 하에서 베어링 운동 안정성 감소가 관찰되었으며, 이는 외륜 진동 증가와 수평 및 수직 방향 케이지 운동 확대로 나타났습니다. 하중 진폭이 증가함에 따라 외륜 가속도, 내륜 변위, 케이지 변위의 RMS 값이 증가했고, 평균 마찰 토크도 증가했습니다. 내륜 궤적은 하중 방향으로 확장되었고, 케이지 궤적의 선회 범위는 증가했습니다. 하중 주파수가 증가함에 따라 외륜 가속도, 내륜 변위, 케이지 변위의 RMS 값이 증가했으며, 평균 마찰 토크도 증가했습니다. 반면, 케이지 궤적의 선회 범위는 감소했습니다. 이러한 결과는 주기적 충격 하중의 진폭과 주파수가 베어링 진동, 내부 운동 및 마찰 토크 특성에 미치는 고유한 영향을 명확히 합니다. 본 연구는 충격 조건 하에서 니들 롤러 베어링의 동적 성능 평가를 위한 실험적 근거를 제공합니다.

재료공학발표 2026.08· 3최근 1년 3

속 빈 실리콘 나노빔 진동의 크기 의존성

고표면적-대-부피비(SVR) 나노구조의 기계적 거동은 표면 효과에 크게 좌우되지만, 기존 연속체 이론은 이를 간과합니다. 본 연구는 분자 동역학 시뮬레이션을 통해 고체 및 속 빈 실리콘 나노빔의 자유 횡진동을 분석하여, 속 빈 구조에서 공동 크기에 따른 고유 진동수의 비단조적 변화를 확인했습니다. 이는 고체 나노빔에서 나타나는 단조적인 표면 연화 현상과 대조적입니다. 작은 공동의 경우, 중립축에서 재료가 재분배되면서 발생하는 기하학적 강성 증가가 표면 연화 효과를 상쇄하여 SVR 증가에도 불구하고 진동수가 증가합니다. 그러나 공동이 커지고 벽이 얇아지면 실리콘의 음의 표면 탄성 계수가 지배적이 되어 진동수가 크게 감소합니다. 이러한 경쟁 효과는 Miller-Shenoy 표면 탄성 프레임워크를 속 빈 단면에 확장한 모델과 정량적으로 일치합니다. 이러한 현상은 고유 재료 길이 척도와 빔 외부 치수의 비율에 의해 결정되는 기하학적 강성 항과 표면 연화 항의 균형을 이루는 최소 2항 무차원 스케일링 법칙으로 요약됩니다. 이 스케일링 법칙은 강성-연화 전환이 발생하는 공동 비율을 예측합니다. 분자 동역학 결과는 연속체 예측보다 작은 공동 비율에서 전환이 발생함을 보여주며, 이는 선형 연속체 모델이 포착하지 못하는 단면 의존적인 원자 수준의 표면 연화 기여가 있음을 시사합니다. 본 연구 결과는 속 빈 나노빔의 진동 거동을 지배하는 경쟁 메커니즘을 명확히 하고, 분자 규모의 표면 탄성을 연속체 수준의 나노 스케일 설계와 연결하는 예측 가능하고 확장 가능한 프레임워크를 제공합니다.

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