• 제목/요약/키워드: 기계요소설계

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항공기용 ACM(Air Cycle Machine) 설계 및 공력성능시험

  • 현용익;김진한;김춘택;차봉준;이대성;김승우;천익정
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 1997년도 강연회 및 연구개발 발표회 논문집
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    • pp.58-73
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    • 1997
  • 본 연구는 항공기용 환경제어계통의 시스템관련 제반 기술 및 그 핵심요소인 ACM(Air Cycle Machine)시제기의 개발을 통하여 국내의 여런 항공기개발 사업과 관련하여 급속히 요구되고 있는 항공기의 sub-system을 국산화할 수 있는 기술축적을 목적으로 수행되었다. 본 연구에서는 항공기용 환경제어장치(Environmental Control System : ECS)를 개발대상으로 하여 그 핵심부품인 Air Cycle Machine의 시제품을 순수 국내 기술로 설계/제작하였고, 자체 개발한 성능시험기를 이용하여 성능시험을 수행하였으며 또한 ACM 성능을 검증하기 위하여 기존제품의 자료와 비교하였다. 향후 이 시스템의 상품화를 위해서는 구동축의 무윤활 베어링에 대한 연구가 병행되어 주유동의 오일오염을 국소화시키는 시스템보완이 요구된다. 항공기용 환경제어장치(ECS)의 시스템해석부터 ACM의 공력/구조설계, 제작, 시험등 일련의 개발과정을 통하여 시스템에 대한 해석능력이 향상되었고, 그 핵심요소인 ACM의 순수 국산화개발이 가능하다는 판단을 내릴 수 있었다. 또한, ACM을 구성하고 있는 원심압축기와 반경류형 터빈의 제작 및 시험법은 유사 시스템 및 일반 터보기계류의 국산화개발에 유용하게 이용될 것으로 기대된다.

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초고층 아파트 최적설비 시스템

  • 김종필
    • 기계저널
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    • 제32권3호
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    • pp.230-240
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    • 1992
  • 이 글에서는 국내 특성에 적합한 초고층아파트 설비시스템의 설계기법 확립 및 설비시스템의 최적모델을 정립함으로써 초고층 아파트 설비시스템의 효율향상은 물론 공사비절감, 품질향상, 공기단축 등의 효과를 통해 양질의 저렴한 주택의 기술개발에 기여하고 건설업의 대외개방에 대비한 국제경쟁력을 고취시키는데 필요한 초고층아파트 수직통로내의 열유동현상, 배관부식 방지기법 및 설비시스템의 구성요소별 설계방안 등에 대해 소개하고자 한다.

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모터 그레이더 평탄작업용 블레이드의 설계개선을 위한 개별요소법 해석 (Discrete element analysis for design modification of leveling blade on motor grader vehicle)

  • 송창헌;오주영;조정우;김문규;석정호
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제23권6호
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    • pp.423-438
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    • 2021
  • 모터 그레이더의 블레이드는 도로공사시 골재를 산포하고 평탄화하는 역할을 수행한다. 본 연구는 그레이더의 작업효율을 향상시키기 위하여 블레이드 부품의 설계개선 연구를 진행하였다. 블레이드와 골재 입자의 접촉, 절삭, 산포 과정을 모사하기 위하여 동해석 코드에 개별요소법을 도입하여 전산해석 모델을 수립하였다. 블레이드 설계인자를 4가지 선별한 후 작업 시나리오를 수립하였다. 실험계획의 직교배열을 통해 각 인자의 수준조합별 9개 모델에 대해 평탄화 작업에 대한 동해석을 수행하고, 각 설계인자의 영향도를 분석하였다. 이후 유의한 인자를 분산분석을 통해 선별하여 최적화기법으로 점진적 반응표면법을 적용하였다. 최종적으로 블레이드의 작업 효율성을 향상시킬 수 있도록 설계인자의 최적값을 제안하였다.

ATM 시스템 개발에서의 인간-기계 계면체계 설계를 위한 인간영역 정의 (Human domain paradigm for man-machine interface system design in ATM switching system development)

  • 박범;김봉수;이병윤;김한경
    • 대한인간공학회:학술대회논문집
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    • 대한인간공학회 1993년도 추계학술대회논문집
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    • pp.56-61
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    • 1993
  • 본 연구는 ATM 시스템 개발에 있어서 인간-기계 계면체계에 더 적합한 설계 계획을 위한 새로 운 인간영역에 관한 정의이다. ATM은 광대역 종합정보통신망에 사용될 비동기 전송방식 교환시 스템으로 인간-기계 시스템 상호작용에 있어서 인간 운용자에게 높은 신뢰성과 양호한 적응성이 강력히 요구된다. 대형 통신시스템의 설계영역 정의에 대한 이런 관점은 다음과 같은 관련 영역 을 포함하고 있다: 인간-기계 시스템의 구성요소: 객체지향적 설계 계획: 인간 프로세서 체계 모 형의 영역: 인지작용의 원칙: 인간오류 행위의 영역 등 이다. 또한, 제안하는 지식베이스 체계 는 인간-기계 계면기능의 평가에 있어서 인간지향적 오류의 진단분석을 유용하게 할 수 있다. 이 적합한 인간지향적 영역 정의는 ATM 통신 교환체계의 운용보전에 있어서 적합한 설계영역을 위한 주요한 지식기반이 될 것이며, 사용자에 편리한 운용체계의 개발로 효율적인 성과를 가져 올 것 이다.

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다중벽 탄소나노튜브의 형상인자에 따른 고분자 복합재료의 탄성계수에 관한 연구 (Geometry Effect of Multi-Walled Carbon Nanotube on Elastic Modulus of Polymer Composites)

  • 서종환
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제38권1호
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    • pp.89-94
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    • 2014
  • 탄소나노튜브는 우수한 기계적 특성으로 인해 주목받고 있으며, 다양한 산업 분야로의 잠재적 활용성을 갖는 고강도/고강성의 나노복합재료를 설계/제작하기 위한 다양한 연구가 이루어 지고 있다. 본 논문에서는 다중벽 탄소나노튜브를 이용한 강화 복합재료를 효과적으로 설계하고, 기계적 물성을 예측/평가하기 위한 미시역학적 해석 방법 연구를 수행하였다. 이를 위해 먼저 대표체적요소 모델을 설계하고 이를 이용한 유한요소 해석을 통해서 강화 복합재료의 기계적 물성을 평가하였다. 특히 MWCNT 의 각 형상인자에 따른 복합재료의 탄성계수 변화를 예측하고, 각 인자들의 영향을 정성적으로 평가하였다. 더불어 형상인자들의 복합적 조건에서의 탄성계수에 대한 영향 평가도 수행하였다.

자동차용 ETC(Electronic Throttle Control) 구동을 위한 소형 BLDC 모터의 최적설계에 관한 연구 (A Study on Optimal Design of Small BLDC Motor for Driving Automobile ETC(Electronic Throttle Control))

  • 한재만;김동석;박관수;오철수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.50-52
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    • 2007
  • Throttle Control 장치는 차량의 지능화와 연료 절감의 이유로 기계식에서 전기적 신호의 연결로 구동시키는 시스템으로 발전하고 있다. 전기 전자 시스템을 도입한 ETC(Electronic Throttle Control)의 구성요소 중 필수적인 구동 원으로 DC모터를 많이 사용하고 있지만, DC모터는 정류작용 시 브러시의 스파크를 발생시키는 단점을 가진다. 이에 전기적 및 기계적 Noise가 적고 신뢰성이 높으며 수명이 긴 BLDC 모터의 개발이 필요하다. 이에 BLDC 모터의 기초 설계와 최적 설계를 통해 형상을 설계하고 이를 정자계 유한요소법을 이용하여 해석하고 목표 토크인 0.2[Nm]에 적합한 BLDC 모터를 설계하였다.

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원자력 발전소 부품 소재의 신뢰성 기술

  • 김종성
    • 기계저널
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    • 제55권10호
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    • pp.45-49
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    • 2015
  • 원자력 발전소를 구성하는 기본 요소들인 부품과 소재의 신뢰성을 보증하고 향상시키는 기계분야 관련 기술에 대해 개략적으로 설명하고자 한다. 원자력 발전소 부품 소재의 설계, 제작, 조달, 시험 등 전체적인 공정에 걸쳐 수행되어야 하는 품질 보증 체계, 신뢰성을 확보하기 위해 준수해야 하는 관련 기계분야 기술기준의 신뢰성, 최신 신뢰성 관련 연구 동향 등으로 구분하여 요약 제시하고자 한다. 최종적으로 원자력 부품 소재의 신뢰성 향상 방안을 제안하였다.

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회전익기의 축계 경량화를 위한 최적설계 (Optimal Design for Weight Reduction of Rotorcraft Shaft System)

  • 김재승;문상곤;한정우;이근호;김민근
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제35권4호
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    • pp.243-248
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    • 2022
  • 본 논문에서는 1차원 오일러 보 요소(Euler-Bernoulli Beam Element)를 이용한 회전익기 축계에 대한 중량 최적설계를 수행하였다. 회전 축계의 특성을 고려해 비틀림(Torsion)과 베어링과 같은 축지지 강성 및 플랜지(Flange) 질량을 모두 고려하였고, 동적 안전성 확보를 위해 고유치 해석을 수행하여 임계속도(Critical Speed)와 기어박스로부터 오는 치 변형 가진을 회피할 수 있도록 하였다. 축의 길이는 고정된 상태에서 두께와 반경을 조절하여 중량 최적화를 수행하였으며, 최적화 과정은 2단계로 나누어 진행하였다. 1단계에서는 비틀림 강도를 제약조건으로 하여 중량을 최적화한 후 2단계에서는 축계 안정성 확보 기준(Headquarters, U.S. Army Material Command, 1974)에 따라 축의 비틀림 강도에 대한 제약조건을 만족시키며, 축의 1차 모드가 임계속도를 회피할 수 있도록 축 1차모드와 임계속도의 차이가 최대가 되도록 최적화를 진행하였다. 주어진 1차원 보 요소를 이용하여 최적설계를 한 결과를 3차원 유한요소 모델과 실제 제작된 축게의 시험결과와 비교하여 제안된 방법을 검증하였다.