• Proceedings of the KSME Conference
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• 2005.11a
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• pp.34.1-34.1
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• 2005

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2003.10a
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• pp.67-67
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• 2003

자동차, 항공기, 산업기계, 운반기계, 철도차량, 공작기계 등 거의 모든 산업부문에서 사용되는 베벨기어의 냉간단조 공정 및 금형 설계를 위한 해석을 수행하였다. 소성가공에 의해 생산된 베벨기어는 기계적 성질이 우수하여 동력 전달장치의 수명연장 및 신뢰성, 소형화 등을 달성할 수 있으며 생산 원가 절감의 효과가 크기 때문에 냉간 단조의 공정설계는 매우 중요하다. 베벨기어의 단조에 대한 상계해석 결과는 금형 설계 시 프레스에 필요한 단조하중을 예측할 수 있으므로 프레스의 최적성형과 안전한 금형 설계를 도모할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 베벨기어의 냉간 단조시의 내부 동적 가용속도 장을 제시하였고 단조하중, 금속유동 등을 계산하였다. 또한 강소성 유한요소해석을 동시에 수행하여 제시한 동적 가용속도장의 적절성을 비교 검토하였다. 본 연구의 결과는 베벨기어의 적절한 냉간 단조 성형공정 및 공정설계를 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

• Journal of the KSME
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• v.29 no.2
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• pp.184-198
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• 1989

가공공정에 관한 여군 및 개발의 목적은 결함없는 부품을 경제적으로 최적의 방법으로 생산하 는데 있다. 최적가공조건은 부품에 부여된 요구사항에 따라 달라지나 그 조건을 예측함은 가 공공정 전반에 관한 깊은 이해를 요한다. 최적화 측면에서 볼 때 소성가공이나 고분자재료, 복 합재료, 금속 및 세라믹 분말 등의 신소재 성형가공 등에 있어서의 공정 설계와 제어는 주어진 가공조건하에서 가공중의 재료의 상태를 정확하게 해석하는 데서 출발한다. 유한요소법을 사 용한 공정의 시뮬레이션이 현대적 성형가공 기술에 있어서 중요한 위치를 차지하고 있는 이유는 바로 여기에 기인한다. 이 글에서는 소성가공 공정을 요약하고 공정 설계에 유한요소법을 적 용하는 방법을 몇 가지 공정의 예를 들어 설명하였다. 각각의 예에 있어서는 개발의 동기와 핵심, 그리고 최근의 연구동향을 언급하였다.

• Journal of the KSME
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• v.55 no.3
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• pp.33-37
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• 2015

이 글에서는 디지털 인체모델, 특히 유한요소 인체 모델을 이용하여 제품 설계 시 인체 맞춤형 설계를 위한 다양한 기존 연구들과 최근 연구 동향에 대하여 설명한다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.21 no.8
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• pp.1348-1355
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• 1997

Machine element design is a very important course in the undergraduate program of mechanical engineering in that it presents traditional design concepts. While computer aided design(CAD) receives more attention, students tend to ignore the machine element design or traditional design concepts. However, design methodologies related to machine elements are utilized quite often in practical fields. Also, design methodologies provide good insight for the decision making process of modern design. Generally, CAD is used for simple drafting without the real design process in the undergraduate program. Design software has been developed for various machine elements. Through menu display, a user can select or furnish the design input such as design objects, dimensions, environmental forces and usages, and safety factors. Then the software carries out the design processes which are the same as those of textbooks. The result of the design is filtered to have the values in the standards. The designed machine element is drawn via commercial CAD software. The software has been developed with C language on a personal computer. The developed software is being utilized successfully in a design course, and the experiences are discussed in this paper. The software can be used in industries which require the repeated process of the machine element design.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.37 no.1
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• pp.105-111
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• 2013

The spindle is the main component in machine tools. The static and dynamic characteristics of the spindle directly affect the machining accuracy of workpieces. The characteristics of the spindle depend on the shaft size, bearing span, built-in motor location, and so on. Therefore, the appropriate selection of these parameters is important to improve the spindle characteristics. This paper presents the analysis of the static and dynamic characteristics and optimization design of a 40,000-rpm high-speed spindle. Statistical analysis for optimization and finite element analysis were performed. This study uses the response surface method to optimize the objective function and design factors. The targets are the natural frequency and displacement. The design factors are the shaft length, shaft diameter, bearing span, and motor location. The optimized design provides better results than the initial model, and these results are expected to improve the static and dynamic characteristics of the spindle.

• Journal of the KSME
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• v.22 no.4
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• pp.304-307
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• 1982

미국을 비롯한 선진제국은 자동차 차체의 구조해석및 자료분석에 컴퓨터의 전용 프로그램을 이미 1960년대 이전에 개발하여 1970년대부터는 그 활용이 광범위하게 실시중이며 선박설계 및 기타 장비에도 구조 해석 및 설계에 컴퓨터 프로그램을 상용화하여 판매되고 있으며 우리나라도 1980년대에 들어오면서 한국과학기술원(KAIST)은 NASTRAN, 한국기계연구소(KIMM)는 AN-SYS 및 AUTOKON등의 컴퓨터 프로그램을 도입했거나 도입중에 있어, 특히 수송기계, 선 박기타의 산업기계의 구조해석 및 설계, 시험분석에 응용이 활발해 질 것으로 보여 이제까지 널리 알려진 유한요소법상의 구조해석용 컴퓨터 프로그램을 중심으로 그 응용예를 소개코자 한다.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2001.06c
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• pp.572-579
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• 2001

Recent industrial requirements for highly precise shape processing have brought the electric discharge machining (EDM) in great need. High precision in EDM is primarily achieved by high performance controllers. However there exists inherent precision loss due to structural deformation. On this background, we study structural deformation characteristics of wire cut EDM via finite element (FE) analysis and axiomatic design. Two different wire cut EDMs are selected as analysis models. 3D CAD package I-Deas is first used to construct FE models of wire cut EDMs, and then ABAQUS FE code is used for following structural analysis. Pertinency of FE mesh refinement is discussed in terms of ${\eta}-factor$. It is shown that performance accuracy of EDM depends strongly on the structural characteristics. Some design enhancements are suggested in an axiomatic design point of view. Finally we provide weight and temperature induced displacement discrepancies between wire end points as position functions of each subframe.

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Technology Engineers
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• v.8 no.6
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• pp.9-15
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• 1999

모델에 근거한 감지시스템(Model-based Monitoring System, MBM)은 생산성과 생산량을 증대 시켜줄 수 있는 방법으로 생각되어 왔다. 그러나 이러한 MBM시스템의 성능이 기대에 못 미치는 상황이 종종 발생하기도 했는데 실패의 한가지 원인은 MBM 시스템이 적절히 설계되지 못한 점에 있었다. 상태변수, 입력 및 파라미터의 추정에 관한 많은 이론적인 연구가 이루어졌지만 MBM 방식을 실제 생산공정에 적용하기 위한 설계과정에 대한 연구는 거의 없는 상황이다. 본 글에서는 MBM 시스템의 성능에 영향을 미치는 요소를 조사하고 이를 토대로 MBM 시스템의 정성적인 설계과정을 전개해 보았다. 특히 그 중에서도 MBM 시스템을 위한 감지모델의 선택에 대한 집중적으로 기술하였다. 한가지 중요한 문제점으로서 감지방식의 설계가 기계시스템의 수학적모델을 토대로 이루어져 왔는데 이 모델은 종종 감지의 관점에서 보았을 때 주요 요소를 생략하거나 또는 불필요한 요소가 포함되어질 수 있다는 것이다.

• Journal of Korean Society of Industrial and Systems Engineering
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• v.28 no.3
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• pp.65-74
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• 2005

본 연구는 기계고장 시 대체경로를 고려한 새로운 유사계수와 주어진 기간 내 수요변화를 고려하여 제조 셀을 구성하는 방법론을 개발하는 것이다. 본 연구의 방법론은 2단계로 나누어진다. 1단계에서는 기계고장 시 이용 가능한 대체경로를 고려하여 새로운 유사계수를 제시하고 유전자 알고리즘을 활용하여 부품 군을 식별하는 것이다. 셀 응용의 성패를 좌우하는 주요한 요소들 중 하나는 수요변화에 대한 유연성으로 수요변화, 이용 가능한 기계의 능력 및 납기일에 따라 셀을 재구성하기가 쉬운 일은 아닐 것이다. 대부분의 논문에서 제안한 방법들은 단일기간에 대한 고정 수요를 고려하였으나, 수요의 변화로 인하여 셀 설계는 대부분의 연구에서 고려한 단일기간보다는 장기적인 면을 고려해야 할 것이다. 수요가 변화하는 상황에서 운용요소와 일정요소를 고려한 셀 구성에 대한 새로운 방법론을 2단계에 소개한다.