• 제목/요약/키워드: 구조동역학해석

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해양 응용을 위한 케이블 동역학 (Cable Dynamics for Marine Applications -Nonlinearities-)

  • 신현경
    • 한국해양공학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.35-40
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    • 1990
  • 해양 산업에서 심해로의 이동은 해양 구조물의 계류 장치의 중요성을 부각시켰고 그에 따른 기본적인 연구로서의 케이블 동력학에 대한 흥미를 일깨웠다. 거친 해상에서 케이블에 형성될 수 있는 큰 동장력과 기하학적 비선형성의 고려는 케이블의 비선형적 거동 해석에 주요 인자가 될 것이다. 또한 매우 큰 동장력 증폭에 의한 음의 큰 동장력은 케이블의 양의 정장력을 초과할 수 있고, 따라서 전체장력은 영 또는 음이 될 수 있다. 비선형 유체 항력을 포함한 모든 비선형성을 갖는 케이블의 이론적 해석 모델을 개발하고, 수치 결과와 기존의 실험 결과를 비교한다.

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정전기력을 받는 마이크로 이중 외팔 보의 응답 및 모드 해석 (Responses and Modal Analyses of Micro Double Cantilever Beams Interacted by Elctrostatic Forces)

  • 정강식;문승재;유홍희
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제15권2호
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    • pp.199-205
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    • 2005
  • The governing equations of micro double cantilever beam structures interacted by electrostatic forces are obtained employing Galerkin's method based on Euler beam theory. Variations of static and dynamic responses as well as natural frequencies are estimated for applied voltages. In particular, it is investigated how the variations of beam properties resulted by manufacturing process influence the deflections and the modal characteristics. This study can help to design MEMS structures and to predict the performances with respect to manufacturing tolerances.

정전기력을 받는 마이크로 외팔보의 동적 해석 (Dynamic Analysis of Micro Cantilever Beams Undertaking Electrostatic Forces)

  • 정강식;문승재;유홍희
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제14권9호
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    • pp.846-851
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    • 2004
  • Static and dynamic responses of micro cantilever beam structures undertaking electrostatic forces are obtained employing Galerkin's method based on Euler beam theory. Variations of static and dynamic responses as well as resonant frequencies are estimated for several sets of beam properties and applied voltages. It is shown that the applied voltage influences the deflection and the modal characteristics significantly. Such information can be usefully employed for the design of MEMS structures.

스마트무인기 로터 블레이드 국산화 개발 (Localization Development of Rotor Blade for Smart Unmanned Aerial Vehicle)

  • 이명규
    • 항공우주기술
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    • 제10권2호
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    • pp.11-19
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    • 2011
  • 스마트무인기 로터 블레이드의 국산화 개발이 수행되었다. 국산화 개발은 원소재와 물성치가 가장 유사한 국내 생산 복합소재의 선정, 새로운 소재의 물성치 데이터 구축을 위한 쿠폰시험, 블레이드 단면 물성치의 재계산, 공진, 정적/피로 강도, 공탄성 안정성의 구조동역학 설계요구조건에 대한 검증 등을 포함하며, 그 결과에 대하여 기술하였다. 또한 본 논문에서는 스마트무인기 국산화 블레이드 개발과정에서 개선된 공정에 대하여 간략히 기술하였다.

정전기력을 받는 마이크로 이중 외팔 보의 응답 및 모드 해석 (Response and Modal Analyses of Micro Double Cantilever Beams Interacted by Electrostatic Force)

  • 정강식;문승재;유홍희
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2004년도 추계학술대회논문집
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    • pp.656-661
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    • 2004
  • Static and dynamic responses of micro double cantilever beam structures interacted by electrostatic forces are obtained employing Galerkin's method based on Euler beam theory. Variations of static and dynamic responses as well as natural frequencies are estimated for several sets of beam properties and applied voltages. It is shown that the variations of beam properties resulted by manufacturing process influence the deflections and the modal characteristics significantly. Such information can be usefully employed for the design of MEMS structures.

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2차원 유한요소법을 적용한 플라이휠 에너지 저장 장치 동특성 해석 프로그램 개발 (Development of Rotordynamics Program Based on the 2D Finite Element Method for Flywheel Energy Storage System)

  • 구동식;배용채;이욱륜;김재구;김효중;최병근
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권11호
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    • pp.1757-1763
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    • 2010
  • 플라이휠 에너지 저장 장치는 잉여 전기를 회전관성을 통해 운동 에너지로 저장하는 장치로, 회전의 중심이 되는 축과 외부의 플라이휠로 구성이 된다. 수치해석을 위한 일반적 프로그램들은 3차원의 모델을 통하여 구조해석 및 주파수 응답 등의 해석을 수행하게 된다. 허나 상용 프로그램을 이용한 동역학적 해석의 응용은 매우 어려운 실정이며, 사용자가 그 방법을 익히는 것 또한 쉽지 않다. 이러한 문제들을 보완하고자 동역학적 해석을 위한 프로그램을 2차원의 모델을 사용하여 구축하였다. 본 논문에서 제시한 모델링은 회전체를 2차원으로 표현함으로써 3차원에 비해 시스템의 표현을 보다 단순화하여 시스템의 구조를 쉽게 이해할 수 있도록 하였으며, 회전체를 서로 다른 재질의 다중 레이어로 모델이 가능하게 하였다. 또한 축계에 추가적 강성의 영향을 줄 수 있는 열박음 부분에 대하여, 그 영향 정도를 선택적으로 입력할 수 있게 하여 열박음에 대한 효과를 조정할 수 있도록 하였다. 따라서 본 논문에서 제시하는 2차원 모델을 이용한 동특성 해석 프로그램의 해석 오차를 알아보기 위해 상용 프로그램의 해석 결과와 비교하였으며, 모델링을 위한 시간과 해석 수행 시간 역시 비교하였다.

동역학 문제의 시간적분 특이성을 극복하기 위한 해석 알고리듬 (An Analysis Algorithm to Overcome the Singularity of Time Integrations for Dynamics Problems)

  • 엄기상;윤성호
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2004년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.1-8
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    • 2004
  • For the linearized differential algebraic equation of the nonlinear constrained system, exact initial values of the acceleration are needed to solve itself. It may be very troublesome to perform the inverse operation for obtaining the incremental quantities since the mass matrix contains the zero element in the diagonal. This fact makes the mass matrix impossible to be positive definite. To overcome this singularity phenomenon the mass matrix needs to be modified to allow the feasible application of predictor and corrector in the iterative computation. In this paper the proposed numerical algorithm based on the modified mass matrix combines the conventional implicit algorithm, Newton-Raphson method and Newmark method. The numerical example presents reliabilities for the proposed algorithm via comparisons of the 4th order Runge-kutta method. The proposed algorithm seems to be satisfactory even though the acceleration, Lagrange multiplier, and energy show unstable behaviour. Correspondingly, it provides one important clue to another algorithm for the enhancement of the numerical results.

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나노압입에 의한 반도체 소재의 구조상전이 해석 (Structural Phase Transformations in Semiconductor Material Induced by Nanoindentation)

  • 김동언;오수익
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.77-80
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    • 2006
  • Structural phase transformations of silicon during nanoindentation were investigated in detail at the atomic level. The molecular dynamics simulations of nanoindentation on the (100), (110) and (111) surface of single crystalline silicon were simulated, and this supported the theoretical prediction of the anisotropic behavior of structural phase transformations. Simulations showed that microscopic aspects of phase transformation varied according to the crystallographic orientation of the contact surface and were directly linked to the slip system.

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두 원형분류에 의한 $45^{\circ}$ 충돌분류의 흔합유동구조에 대한 난류모델 평가 (Evaluation of Turbulent Models on the Mixing Flow Structure of $45^{\circ}$ Impinging Jet by Two Round Jets)

  • 김장권;오석형
    • 동력기계공학회지
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    • 제13권5호
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    • pp.34-39
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    • 2009
  • In this paper, the CFD analysis using various turbulent models has been performed to evaluate which type of turbulent models can predict well the mixing flow structure of $45^{\circ}$ impinging round jet. This CFD analysis has been carried out through the commercial Fluent software. As a result, any of turbulent models cannot predict the experimental results definitely all over the flow range. However, as compared with the experimental results, the turbulent model of realizable(RLZ) k-$\varepsilon$ only predicts well in the limited range between X/$X_0=1.1$ and X/$X_0=2.0$.

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캔 따개 주변부의 구조 해석을 통한 설계 평가

  • 신기성
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제6회(2017년)
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    • pp.187-193
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    • 2017
  • 음료수 캔은 우리 주위에서 쉽게 찾아볼 수 있는 밀봉재이다. 캔 음료는 우리 주위에서 아주 쉽게 접할 수 있음에도 불구하고 개봉에 있어서 어려움이 많은 편이다. 성인은 쉽게 개봉할 수 있지만 어린아이나 노약자의 경우 쉽게 개봉하지 못하는 모습을 확인할 수 있다. 음료수 캔 리드부분을 살펴보면 같은 음료일지라도 디자인이 조금씩 다르고, 캔커피의 경우 커피의 종류별로 입구부분이 좁은 것부터 넓은 것까지 다양한 모습을 가지고 있다. 본 연구에서는 에디슨 구조동역학 프로그램을 이용하여 음료수 캔 리드부분의 디자인에 따른 개봉 힘을 비교한다. 응력 특이성이 있는 부분에 대한 합리적인 전단응력 도출 방법을 고려하여 같은 힘을 가했을 경우의 전단응력을 도출하였다. 분석 결과 제품별 개봉하는 데 필요한 힘의 차이를 확인할 수 있었고, 외력보다 내압으로 인한 전단응력의 차이가 더 주요하다는 것을 확인하였다. 도출된 결과는 음료수 캔 리드부 디자인을 효율적으로 개선하는 바탕이 될 수 있다.

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