• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.37 no.8
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• pp.789-798
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• 2013

The procedures and relevant programs developed for analyzing mechanical load data of wind turbine generator systems, which are obtained through type certification tests, are verified. The following issues according to IEC 61400-13 are covered in the developed programs: data validation, time series analysis, summary load statistics, generation of fatigue load spectra, and estimation of equivalent loads. A capture matrix for normal power production is generated to determine whether the collected data sets are sufficient to carry out fatigue analysis. Fatigue load spectra are obtained through the rainflow counting method using 50 load ranges; finally, equivalent loads are calculated using different S-N curve slopes, m, according to the relevant materials. Case studies are performed using aero-elastic simulation data of the NREL 5 MW baseline wind turbine with a monopile foundation.

• Journal of the Korean Society for Railway
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• v.14 no.3
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• pp.222-227
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• 2011

The dropper supports the contact wire and is attached using various types of dropper clips on the catenary. Droppers are subject to mechanical stress from buckling during the passage of pantographs. In order to investigate failure causes for the high speed line dropper, theoretical analyses and experiments have been carried out. In this paper, mathematical formulas are derived for the pre-sag of the dropper static load. The measured values in the experiment were similar to the theoretical predictions. To analyze the cause on fracture of dropper wire, we have conducted analysis such as SEM(Scanning Electron Microscope) of fractured specimens in the field and new specimens. Finally, we performed measurement for the variation of dynamic load on the dropper when a pantograph moved at 300km/h under the Korean high speed overhead line. If such mechanical load occur repeatedly with every passing pantograph, it is possible that the dropper wire will break due to fatigue. This results will be used for special management of high speed catenary system maintenance and life estimation of dropper.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2003.03a
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• pp.244-244
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• 2003

나노인덴테이션은 시편에 압자를 침투시켜 재료의 기계적 특성을 파악할 수 있는 경도시험법이다. 압입범위를 나노미터범위로 조절할 수 있어 기존에 접근할 수 없었던 극 미소부분에로 응용이 넓어지고 있다. 경도시험시 재료의 탄성 및 소성 작용에 의해 재료는 변형되고, 표면변화 관찰을 통해 표면아래 부분에서 이루어지고 있는 거동을 예측할 수 있다. 이러한 관점에서 나노인덴테이션 시험시에도 발생하는 파일업과 싱크인 현상에서 재료가 나노미터 범위에서 어떠한 양상으로 변형을 하는지를 고찰하는 것은 의미가 있을 것이다. 본 연구에서 파일업과 싱크인의 양상을 파악하고 그 양을 정량화하기 위하여 가공경화양에 따른 표면변화와 압입하중 변화에 따른 표면변화를 관찰하였다. 어닐링한 봉상 알루미늄을 압축변형을 0%, 5%, 20%, 40%, 50% 로 변형시켜 가공경화를 일으켰고, 표면은 전해연마하여 나노압입시험이 가능하도록 하였다. 각각의 시편을 나노인덴테이션 압입하중을 변화시켜 재료에서 하중 변화에 따라 나타나는 표면변화를 관찰하였고, 위의 각 조건에서 파일업양을 정량화 하였다. 연구결과에 대해 ANSYS 유한요소분석 프로그램을 사용하여 재료의 변형양상을 시뮬레이션 하였고, 실제 실험데이터와 비교 분석하였다.

• Composites Research
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• v.34 no.4
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• pp.257-263
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• 2021

Composite materials have been widely applied for fabricating pressure vessels used for storing gaseous and liquid fuel because of their high specific stiffness and specific strength. Accordingly, the accurate measurement of their mechanical property, particularly the burst pressure or fracture strain, is essential prior to the commercial release. However, verification of the safety of composite pressure vessels using conventional test methods poses some limitations because it may lead to the deformation of the load transferring media or provoke an additional energy loss that cannot be ignored. Therefore, in this study, the segment-type ring burst test device was designed considering the theoretical load transferring ratio and applicable displacement of the vertical column. Moreover, to verifying the uniform distribution of pressure of the segment type ring burst test device, the hoop stress and strain distribution of ring specimens were compared with that of the hydraulic pressure test method via FEM. To conduct a simulation of the fracture behavior of the composite pressure vessel, a Hashin failure criterion was applied to the ring specimen. Furthermore, the fracture strain was also measured from the experiment and compared with that of the result from the FEM.

• Proceedings of the Korean Reliability Society Conference
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• 2011.06a
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• pp.125-130
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• 2011

발전 설비는 기대 수명동안의 안정성을 확보하기 위하여 해당 규격에 부합하도록 설계하여 건설된다. 하지만 가동 중 다양한 복합 환경에 노출됨에 따라 구조물을 이루고 있는 재료의 열화 현상이 가속화되어 예기치 못한 파손이 발생할 수 있다. 기계적 물성은 재료의 기계적 거동을 나타내는 주요 척도가 되며 이는 신뢰성 및 안전과 직결된다. 하지만 기존의 역학물성을 측정하는 대부분의 시험법들은 특정 크기의 시편을 요구하고 파괴적인 시험법이기 때문에 가동 중 시설물에 적용하기가 불가능하였다. 이러한 한계점을 극복하고자 비파괴적이고 정량적인 시험이 가능한 연속압입시험법이 최근 각광받는 시험법으로서 많은 연구자들에 의해 연구되고 있다. 이 시험법은 시험 대상물의 형상에 제약을 받지 않으며 시험 절차가 매우 간단하다는 장점을 가진다. 또한 대상의 국소 부위에 시험할 수 있어 취약 부위 판별이 가능하다. 본 연구에서는 대표응력-대표변형률 기법을 통하여 인장물성을 평가하고, 압입 하중 차이를 이용하여 소재에 존재하는 잔류응력을 평가하는 기법을 소개한다. 또한, 연속압입시험을 이용하여 실제 발전소 파이프의 취약부위로 알려진 용접부에 대하여 인장물성 및 잔류응력을 측정함으로써 실제 산업체의 신뢰성 평가가 적용할 수 있음을 확인하였다.

• 한국기계연구소 소보
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• s.12
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• pp.49-61
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• 1984

대양을 항해하는 Puser-Barge선의 내항성능과 그연결장치에 작용하는 피랑하중을 추정하기위하여,규칙피중 선체운동응답과,파랑하중응답을 Strip이론으로 구하는 해석적인 방법을 개발하였다. 연결장치의 종류로는 2개의 핀으로 연결되는 힌지연결의 경우와, 3개의 핀으로 연결되는 고정연결의 경우를 고려하였다. 이론 계산결과를 확인하기 위한 모형시험을 힌지연결의 경우에 대하여 정면규칙파중에서 실시하였다. 실험결과와 이론계산결과는 비교적 잘 일치하였다.

• Journal of the KSME
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• v.54 no.7
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• pp.40-45
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• 2014

풍력발전시스템은 육상용에서 해상용으로 개발되며 대형화하고 있는 추세이다. 풍력발전시스템이 해상용 등으로 대형화되면서 유지, 보수에 높은 비용이 소요되고 이에 따라 신뢰성을 확보하기 위한 요구가 더 커지고 있다. 증속기의 경우 고장 빈도도 낮지 않고, 고장 발생 시 심각도가 높아 신뢰성이 가장 높게 요구된다. 최근 증속기의 신뢰성을 확보하기 위한 연구 개발에서 수명에 가장 영항을 크게 미치는 조건으로 적용하중 영향에 대한 비토크 하중(non-torque load)과 유성기어열의 설계 인자로 취급되는 하중 분할(load sharing), 치면 하중 분포(face-load distribution) 그리고 이를 필수적으로 입증하고자 요구되는 시험/평가 기술에 대하여 소개하고자 한다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.14 no.4
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• pp.761-768
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• 1990

본 연구에서는 4-점 굽힘시험 장치를 이용하여 구멍의 표면에서 응력구배를 발생시켰을 때 (구멍의 깊이 방향으로는 응력구배가 없음), 구멍을 뚫기전 표면의 응 력구배를 고려하여 산정한 하중상태와 구멍을 뚫은 후 이완되는 잔류응력을 비교하였 다. 또한 잔류응력 측정시 구멍의 진원도에 대하여 실험적으로 연구하였으며, 구멍 직경의 측정오차가 잔류응력 측정에 미치는 영향을 분석하였다. 연구결과 4-점 굽힘 시험시 하중상태는 응력구배를 고려하여 계측되어야 하며, 응력구배장에서의 잔류응력 을 로젯트 게이지 중심에 존재하는 균일응력으로 나타낼 수 있다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.35 no.1
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• pp.91-98
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• 2011

In this study, we measure the aerodynamic forces acting on an AREX train in a crosswind by wind tunnel testing. A detailed test model scaled to 5% of the original and including the inter-car, under-body, and the bogie systems was developed. The aerodynamic forces on the train vehicles have been measured in a 4 m $\times$ 3 m test section of the subsonic wind tunnel located in Korea Aerospace Research Institute (KARI). The aerodynamic forces and moments of the train model on two different track models have been plotted for various yaw angles, and the characteristics of the aerodynamic coefficients have been analyzed at the experimental conditions.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2012.05b
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• pp.646-648
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• 2012

본 연구에서 다루는 복합재료는 알루미늄 폼으로써 다공성 구조체로 고체 알루미늄 금속에 비하여 비중이 1/10 정도로 작고, 충격에너지 흡수가 우수하다. 본 연구에서는 다공성 심재를 갖는 복합재료 알루미늄 폼 코어의 충격실험을 실시하여 기계적 특성을 파악하였다. 시험편은 알루미늄 폼 코어를 갖는 복합재료로써 시험편에 50J의 저 충격에너지를 가하도록 하였다. 그 결과, 모든 실험에서 스트라이커가 상부면재 통과 시 최대하중이 나타났고, 이때의 최대하중 값은 약 5.5 KN으로 나타났다. 또한 최대 하중 발생 시간은 50J일 때 약 4.2 ms가 나왔다. 최대 하중이 발생한 후, 즉 상부 면재 통과 후에 실험에서는 약 10 mm정도를 더 뚫으면서 심재에 까지 손상을 주었지만 하부 면재에는 손상을 주지 못하였다. 이로써 스트라이커가 알루미늄 폼 코어 샌드위치 복합재료를 통과 할 때 상부면재 통과 시 최대 하중이 발생하고 심재를 지나며 서서히 감소되는 것을 볼 수 있었다.