• 제목/요약/키워드: 기계적 축

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극대화된 밴드갭을 갖는 켈빈 격자 구조의 아이소-지오메트릭 최적 설계 (Isogeometric Optimal Design of Kelvin Lattice Structures for Extremal Band Gaps)

  • 최명진;오명훈;조선호;구본용
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제32권4호
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    • pp.241-247
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    • 2019
  • 밴드갭은 기계적 파동의 전파가 금지되는 특정 주파수 범위를 의미한다. 본 연구는 경사도 기반의 설계 최적화 방법을 사용하여 낮은 가청 주파수 범위에서 밴드갭을 갖는 3차원 켈빈 격자를 설계하는 것을 목적으로 하고 있다. 블로흐 이론을 이용하여 무한주기 격자에서의 탄성파 전파를 해석하고, 기하학적으로 엄밀한 빔 이론에서 선형화를 통해 얻은 전단 변형 가능한 빔 모델을 사용하여 격자 구조 연결선을 모델링하였다. 주어진 격자 구성에서 중립 축 및 단면 두께를 B-spline 함수를 이용한 아이소-지오메트릭 매개화를 통해 설계 변수로 정의하고, 격자 구조의 밴드갭의 크기를 극대화하는 최적 설계를 수행하였다.

일반적인 내벽을 가진 자유바닥 곡면 파켓의 NC 가공을 위한 단일화된 황삭과 정삭 알고리즘 - Part 1. Simulation (A unified rough and finish cut algorithm for NC machining of free form pockets with general polygon - Part 1. Simulation)

  • Park, Yong-hoon;Cho, Chi-woon;Kim, Sang-jin
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제9권1호
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    • pp.7-16
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    • 2004
  • 효율적인 최종 NC코드를 만들어내기 위해서 공구경로는 효과적인 방법으로 결정되어 져야한다. 이는 3축 CNC 공작기계상에서 자유형상의 벽을 가진 자유곡면을 가공할 때 특히 중요하다. 많은 CAD/CAM 시스템들은 자유곡면가공을 위한 NC코드 생성 시 직선 보간을 이용한다. 그러나 이 방법은 가공된 바닥 표면의 매끄러움과 가공시간, 그리고 CL파일 사이즈를 줄이기 위해서 보정되어야 한다. 곡선 가공이 이러한 문제들을 줄이기 위한 해결책이 될 수 있다. 단일화된 황삭과 정삭 알고리즘과 공구경로가 그래픽으로 시뮬레이션 되었다. 본 연구에서는 자유곡면 바닥을 가진 파켓을 3축 CNC 공작기계를 이용하여 일반적인 파켓 밀링을 위한 직선 보간과 직선+아크를 혼합한 보간을 위한 NC 공구경로 데이터를 만들기 위한 3D 격자 항행 알고리즘을 개발하였다.

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무심연삭공정의 진원도 형성해석

  • 주종남;김강
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.21-25
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    • 2001
  • 기계부품의 소형화 , 고속화, 그리고 저공해, 저소음이 요구되는 세계적인 추세에서 정밀가공기술은 기계 및 전자산 업에서 중요한 위치를 차지하게 되었다. 특히, 무심연삭공정(Centerless Grinding)은 높은 생산성과 정확한 치수 형성의 능력이 있어서 원통형상을 가공하는 중요한 생산공정으로 사용되어 왔다. 예컨대 VCR의 소형 축. Computer Disk Drive, 초소형 모터, 연료분사기등은 쎈터레스 연삭공정을 통하여 높은 정밀도를 얻고 있다. 하지만 이 공정의 특수성과 측정의 어려움으로 인하여 이러한 정밀형상의 형성과정은 아직도 잘 밝혀져있지 않다. 무심연연삭 공정에서는 부품이 기계에 고정되어 있지 않고 공작물 받침날 위에 올려져 있으며 조절바퀴와 연삭바퀴 사이에 눌려져 있다. 조절바퀴가 마찰력으로 공작물을 돌려주며 연삭바퀴에서 연삭가공이 일어나게 된다. 조절바퀴와 연삭바퀴사이의 거리는 기계 자체의 탄성변형으로 인하여 항시 변화하게 되며 이 거리의 변화가 공작물의 정밀형상 형성에 결정적인 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 무심연삭공정중 공작물과 받침날, 조절바퀴, 연삭바퀴의 상대운동을 기하학적으로 해석하였다. 특히 간섭조건을 사용하여 실제 공작물의 운동을 해석하여 순간 명목 절삭깊이를 구하였다. 또한 연삭 특성실험식을 이용하여 수직 연삭력을 구하고 연삭기의 탄성변형을 구하여 순간 실제 절삭깊이를 계산하였다. 그로부터 진원도형성에 관한 기본식을 유도하였다. 본 연구에서 유도된 진원도 형성 식을 이용하여 실험과 동일한 조건으로 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하였다. 그리고 원형중의 어떤 이상형상, 즉, 홈또는 돌기는 반복되어서 다른 돌기 또는 홈을 형성 하게되며 그 반복주기는 공작물이 조절바퀴와 연삭바퀴위에 떠있는 각도에 따라 결점 됨을 확인하였다.'유창성' 에 그 목표를 두고 있는 점을 감안한다면, 시작단계부터 반드시 정확한 발음을 지녀야 하는 가의 문제도 생각해 볼 필요가 있다. 경우에 따라서는, 정확한 발음은 그 언어에 대한 숙련도가 점차 높아짐에 따라 이와 병행하여 이루어지는 경우도 흔히 경험하는 일이기 때문이다. 결국 초등영어 교육과정에도 명시되어 있듯이 '...영어에 대한 친숙함과 자신감을 심어주고, 영어에 대한 흥미와 관심을 지속적으로 유지시키는 것이 중요하기' 때문에 무엇보다 중요한 측면은 흥미와 관심을 유지시키는 지적인 학습활동보다는 정의적인 학습활동의 전개가 필요하다고 하겠다. 유리된 AA의 세포독설과 관련된 세포내의 역할에 대해 의문이 제기되었다., PCL에 SOD-1도 경미하게 나타났으나, 경련이 나타난 쥐에서는 KA만을 투여한 흰쥐와 구별되지 않았다. 이상의 APT의 항산화 효과는 KA로 인한 뇌세포 변성 개선에 중요한 인자로 작용할 것으로 사료되나, 보다 명확한 APT의 기전을 검색하고 직접 임상에 응응하기 위하여는 보다 다양한 실험 조건이 보완되어야 찰 것으로 생각된다. 항우울약들의 항혈소판작용은 PKC-기질인 41-43 kD와 20 kD의 인산화를 억제함에 기인되는 것으로 사료된다.다. 것으로 사료된다.다.바와 같이 MCl에서 작은 Dv 값을 갖는데, 이것은 CdCl$_{4}$$^{2-}$ 착이온을 형성하거나 ZnCl$_{4}$$^{2-}$ , ZnCl$_{3}$$^{-}$같은 이온과 MgCl$^{+}$, MgCl$_{2}$같은 이온종을 형성하기 때문인것 같다. 한편 어떠한 용리액에서던지 NH$_{4}$

공작기계의 4차 산업혁명에서 특수한 형상 포켓 곡면가공을 위한 초정밀 소형 앵글 스핀들 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of Ultra-precision Small Angle Spindle for Curved Processing of Special Shape Pocket in the Fourth Industrial Revolution of Machine Tools)

  • 이지웅
    • 실천공학교육논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.119-126
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    • 2023
  • 오늘날 자동차의 연비 향상 과 동적 거동 향상을 위해서 자동차 부품의 경량화 및 간소화 시대가 형성되고 있다. 설계와 제작의 간소화를 위해 제품 형상을 다양한 부품의 일체화로 진행되고 있다. 예를 들어 3개의 제품을 1개의 제품화 시키기 위해서 아주 협소한 부분까지 제품 가공하는 일이 발생되고 있다. 기존의 부품의 경우 가공의 편의성을 위해 정밀 다이캐스팅 또는 주물 생산으로 가공 후 조립하는데 다중 조립체(multi-piece) 방식은 공정수가 많이 필요로 하며, 부품의 정밀도와 강도를 저하시키는 요인이 된다. 가공 공정을 단순화 시키고 부품의 강도를 확보하기 위해서 일체형으로 제작하는 것이 단점을 극복하는데 매우 유리하지만 깊고 좁은 포켓 부분을 가공 할 경우 장비 자체 스핀들로는 가공이 불가능하다. 문제점을 해결하고자 절삭가공에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 다축 복합가공 기술은 이러한 문제점을 해결할 뿐만 아니라, 지금까지 하나의 공작기계로 여러 공정에 따른 유연한 절삭가공이 어려웠던 복합 형상에도 절삭가공이 가능하다는 등 많은 장점을 가지고 있다. 하지만 고가의 장비로 인하여 제조경비 상승과 기계를 운영할 수 있는 기술자가 부족한 것이 현실이다. 5축 절삭 가공기에서는 깊고 협소한 구간의 제품을 생산할 때 공구의 간접으로 제품 생산에 사이클 타임이 늘어남은 물론 가공상에 문제점들이 많이 발생된다. 따라서 전용 공작기계 및 다축 복합가공기를 사용해야 한다. 그 대안으로 3축 머시닝센터에서 5축 이상의 다축 복합가공을 할 수 있는 특수 공구로서의 앵글 스핀들(angle spinde)이 사용될 수 있다. 앵글 스핀들 사용함으로 가공 진동 흡수, 낮은 열 발생과 작동 안정성, 우수한 치수 안정성, 강도 확보와 같은 분야에서 다양하고 지속적인 연구가 필요하다.

능동 및 수동격리기를 적용한 진동계에 있어서 힘의 전달에 관한 연구 (Power Transmission from a Vibrating Mass to a Supporting Elate through Isolators)

  • Jin-Woo Lee;Colin H. Hansen
    • 한국안전학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.200-207
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    • 2001
  • 회전하는 기계에서 전달되는 조화적인 진동력이 수동 및 능동 진동 격리기를 통하여 중간 지지구조물에 어떻게 전달되는 것인가를 연구하였다. 이를 위하여 이론적인 모델은 모든 축에 대하여 수평과 수직방향의 힘과 모멘트를 고려하여 작성되었으며, 실험은 중간 구조물에 전달되는 회전방향 및 직선방향의 진동을 최소화하기 위하여 2단으로 구성된 중간 지지구조물에 부착된 진동 액츄에이터를 사용하였다. 진동원에 의하여 발생된 진동이 에러 센서에서 측정되었으며 제어원과 에러센서사이의 전달함수가 측정되었다. 1-100Hz사이의 주파수 범위에 있어서 기존의 수동격리기와 직렬로 설치된 능동격리기를 통하여 전달된 힘이 실제로 감소되었음을 실험결과를 통하여 확인하였다.

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3 차원 가정변형률 솔리드 요소를 이용한 압전 작동기/감지기 해석 (Papers : Three - dimensional assumed strain solid element for piezoelectric actuator/sensor analysis)

  • 조병찬;이상기;박훈철;윤광준;구남서
    • 한국항공우주학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.67-74
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    • 2002
  • 본 논문에서는 18절점 가정 변형률 솔리드 요소를 이용하여, 기계적 물리량과 전기적 물리량이 완전히 연성된 정적 문제를 해석할 수 있는 유한요소 정식화 과정을 유도하였다. 요소 결점의 축방향 변위 자유도 외에 전기 자유도를 추가하여 주어진 변위와 하중에 의해 발생하는 유도전압을 계산할 수 있다. 또한 가정 변형률 요소를 사용함으로써 박판형 구조물을 모델할 때 발생할 수 있는 잠김현상을 해소하였다. 유도된 유한요소 정식을 바탕으로 프로그램을 작성하였으며, 몇가지 수치예제에 적용하여 작성된 코드를 검증하였다. 본 요소를 이용하여, 여러 가지 변수가 THUNDER의 작동변위에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 통하여, 특정한 재료와 곡률을 갖출 경우 THUNDER의 작동성능이 향상됨을 확인하였다.

일상 생활 중의 나쁜 자세에 따른 흉·요추 관절의 기구학 해석 (Kinematic Analysis of Thoraco-Lumbar Spine in Bad Postures During Daily Life)

  • 한아름;정지인;풍균;김윤혁
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제36권11호
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    • pp.1105-1110
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    • 2012
  • 척추는 인간의 근골격계 건강에 큰 영향을 미치는 신체 부위 중 하나이다. 최근에 고령화 사회에 진입하게 되면서 요통과 같은 척추 질환이 급속하게 증가하고 있다. 이러한 척추 질환의 요인에는 선천적인 척추 장애나 스포츠 및 교통사고의 부상뿐만 아니라 일상생활에서 반복적으로 취하는 나쁜 자세도 포함된다. 잘못된 척추 자세는 척추 디스크에 압력을 주어 퇴행성 변화를 가져옴으로써 척추를 변형시키고 척추질환을 일으킨다. 따라서 본 연구에서는 여러 나쁜 자세를 취했을 때 흉추와 요추 관절의 3 차원 관절 각도를 분석하였다. 그 결과로부터 일상생활에서의 나쁜 자세가 굽힘/신전, 측면 굽힘, 축 회전 방향으로 척추 관절에 각도 변형을 일으키고 정상범위에서 벗어날 수 있음을 알 수 있었다. 향후 연구로써 척추관절의 각도변화가 디스크와 인대 및 근육 등에 미치는 영향에 대한 연구가 필요하다 생각된다.

폴리이미드의 합성과 필름의 물성에 미치는 디아민과 용매의 효과 (The Effect of Diamine and Solvent on The Synthesis of Polyimides and Their Film Properties)

  • 최형기;이호식;정창남;김점식
    • 공업화학
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    • 제2권3호
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    • pp.253-261
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    • 1991
  • 폴리이미드의 전구체인 폴리아믹산을 benzophenone tetracarboxylic dianhydride (BTDA)와 4, 4'-diamino diphenyl methane (MDA) 혹은 MDA와 3, 3'-dimethyl benzidine (OTB)의 혼합디아민과 용액축중합반응에 의하여 합성하였다. 반응용매로는 m-cresol과 m-cresol/xylene의 혼합용매를 사용하였다. TGA 분석 결과 폴리이미드 필름은 초기분해 온도가 $540^{\circ}C-590^{\circ}C$의 범위로서 내열성이 우수하였다. DSC 분석으로 중합체의 유리전이온도는 $340^{\circ}$ 이상임을 확인하였다. 폴리이미드 필름은 양호한 기계적, 전기적 물성값을 갖는 시료에서 인장강도가 $16Kg/mm^2$ 이상이었고, 절연파괴전압이 200 KV/mm 정도였다. 대체로 MDA 만을 디아민으로 사용한 단일중합체보다 MDA/OTB 공중합체의 물성이 우수하였고, m-cresol에서 합성한 중합체보다 m-cresol/xylene 혼합용매계에서 합성한 중합체의 물성값이 우수하였다.

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적층고무받침의 극한인장파괴 특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on Ultimate Tensile Failure Properties of Laminated Rubber Bearings)

  • 오주;정희영
    • 대한토목학회논문집
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    • 제31권4A호
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    • pp.303-309
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    • 2011
  • 적층고무받침은 지진격리 교량에서 면진장치로 주로 사용되고 있으며, 지진격리 설계시 적층고무받침의 성능 및 거동특성을 파악하는 것은 매우 중요하다. 적층고무받침의 주요 평가요소로는 압축 및 전단특성 그리고 인장특성으로 구분된다. 이 요소 중 압축특성 및 전단특성에 대한 특성실험 결과는 많으나, 인장특성에 대한 자료는 충분하지 않다. 이에 따라 본 연구에서는 인장하중을 받는 적층형 고무받침의 특성에 대해 연구를 수행하였다. 적층고무받침의 인장시험은 형상계수 및 전단변형 변화에 따른 기계적 특성에 대하여 검토하였다. 실험결과 인장변형이 증가 할수록 인장이력곡선은 비선형 특성을 보이며, 단순인장시험결과 300%이상 인장변형 후 파괴되었다. 반면에 전단변형된 상태에서 인장파괴는 약 40%이상의 인장변형 후 파괴되었다. 또한 형상계수가 낮을수록 극한인장 파괴성능이 저하되었다. 이와 같은 결과는 명확하지는 않지만 고무 층이 3축 인장 받을 경우 내부공극에 의해 균열이 확장되어 파괴가 발생하는 것으로 추측된다. 본 연구결과는 지진격리 구조물 설계시 인장하중에 대한 기초자료로 충분히 활용 가능할 것으로 판단된다.

3차원 곡관에서의 굴절률 일치법을 이용한 맥동 유동의 PIV 측정 (PIV Measurement of Pulsatile Flows in 3D Curved Tubes Using Refractive Index Matching Method)

  • 홍현지;지호성;김경천
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제40권8호
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    • pp.511-517
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    • 2016
  • 3차원의 협착 혈관모델을 3D 프린터를 이용하여 제작하였다. 협착부는 관의 중심축에 대하여 대칭인 형태이며, 협착부가 0도인 직관과 10도로 굽어진 관인 두 가지 모델에 대하여 실험을 수행하였다. 협착모델 내부 속도장을 매질에 대한 왜곡 없이 측정하기 위하여 굴절률일치법을 이용하였다. 정량펌프를 사용하여 발생된 맥동유동은 펌프의 회전속도로 세 가지의 속도조건을 조절하였다. 비정상상태의 속도장은 time-resolved PIV 기법을 이용하여 측정되었다. 주기적인 와류의 생성과 이동은 관 내 최대속도 영역과 관련 있으며, 와류의 크기와 위치 및 대칭성은 레이놀즈수와 관의 기하학적 구조에 영향을 받음을 알 수 있었다. 곡선관에서는 협착부 하류에 재순환 영역이 관찰되며, 이는 혈류역학적 관점에서 혈전의 형성과 침착 가능성을 설명해준다.