• 한국항공우주학회지
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• 제37권5호
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• pp.442-449
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• 2009

유한요소법을 적용하여 고형, 박벽 및 혼합형 단면을 갖는 복합재료 블레이드의 2차원 단면 해석 프로그램을 개발하였다. 이종 적층 복합재료에 대한 물성치는 가중 계수법을 도입하여 결정하였다. 전단 중심치와 비틀림 강성 계수는 St. Venant 비틀림 이론 및 Trefftz 의 정의를 토대로 구하였다. 해석 과정에서 발생하는 단면 강성 행렬의 특이치 문제는 고유치 해석으로부터 강체 모드를 제거함으로써 해결하였다. 다양한 단면 형상에 대한 강성치, 중심치 및 관성치에 대한 수치계산을 수행하였다. 기존의 상용해석 소프트웨어 및 여타 문헌에 제시된 단면 해석 결과와 폭 넓은 비교, 검증 연구를 수행하였으며, 이를 토대로 본 해석 프로그램의 타당성을 보였다.

• 한국도로학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.81-89
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• 2008

본 연구에서는 콘크리트포장의 디웰바 전단시험 절차와 실험결과를 이용하여 PC 스프레드시트에서 다웰바의 지지력계수와 전단 스프링 강성계수를 산정하는 절차를 제시하였다. 세 개의 시험체를 통해 AASHTO의 다웰바 전단시험을 수행하여 콘크리트 포장의 불연속면에서의 전단거동을 모사하였다. 예비실험을 통해 발생한 비틀림 변형을 최소화하기 위해 측면 고정대 사용하여 실험하였다. 초기하중에서의 하중의 재하(loading), 제하(unloading), 재재하(reloading)를 반복수행한 결과 탄성적인 거동을 보여준다. 그러나 전체 하중 범위에서는 다웰바의 지지력계수 또는 전단 스프링 강성계수는 슬래브의 상대 처짐 또는 재하하중에 따라 비선형으로 거동함을 보여준다. 본 실험에서 얻어진 다웰의 지지력계수는 550-880GN/m3으로서 Yoder와 Witczak이 제안하는 407GN/m3보다는 1.4-2.2배가 크게 산정되었다. 이는 측면 고정대를 사용함으로서, 실험시 예상되는 비틀림 변형이 기존의 실험에 비해 적었던 것으로 판단된다. 본 실험에서 얻어진 다웰의 지지력계수 또는 전단 스프링 강성계수는 다웰바를 이용한 콘크리트 불연속면의 구조해석 시 참고자료로 활용될 수 있다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.816-821
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• 2005

The cycloid reducer has very high efficiency, high ratios, high stiffness and small size, in comparison with a conventional gear mechanism, which makes it an attractive candidate for limited space and precision application such as industrial robot. There are several publications on analysis and design of the cycloid reducer, however, it was assumed that the contact stiffness of pin rollers and cycloid disk is constant regardless of their contact geometry. Moreover, the torsional stiffness of the cycloid reducer couldn't be calculated due to the assumption. In this paper, we present a new procedure of calculating torsional stiffness of the cycloid reducer using Hertz contact theory. First, conventional force analysis of the cycloid reducer is briefly reviewed. Then, iterative numerical calculation procedure of the contact stiffness is proposed based on the Hertz contact theory where the contact stiffness depends on the contact force. In addition, total torsional stiffness of the cycloid reducer is estimated considering its rolling element bearing stiffness. The torsional stiffness of the cycloid reducer is dominated by the rolling element bearing stiffness since the contact stiffness of the cycloid disk is too large.

• 대한기계학회논문집A
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• 제33권11호
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• pp.1217-1224
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• 2009

This paper presents a finite element (FE) analysis of the torsional rigidity of a two-stage cycloid drive. The cycloid disk makes contact with a number of pin-rollers simultaneously and eccentric shafts transmit not only torque of the spur gear stage to the cycloid disk, but also that of the cycloid disk to the output disk. Contacts between the disk and pin-rollers are simplified as linear spring elements, and the bearing of eccentric shaft is modeled as a rigid ring that has frictional contact to the disk and an elastic support. FE analysis for an ideal solid cycloid drive was performed and verified by a theoretical calculation. Accurate contact forces were then estimated by iterating between FE analysis for contact forces and Hertz theory calculations for nonlinear contact stiffness. In addition, torsional rigidity of the cycloid drive is analyzed to show that the bearing and nonlinear Hertz contact theory should be considered in analysis and design of a cycloid drive, which was verified with experiments. Finally, the effects of contact stiffness, bearing stiffness and cycloid disk structural stiffness according to the cycloid disk rotation on the torsional rigidity were investigated.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.68-78
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• 2003

Recently, low speed vehicle (LSV) is beginning to appear for various usages. The body of the LSV is usually made of the aluminum space frame (ASF) type rather than the monocoque or unitary construction type. A pa.1 of the reason is that it is easier to reduce mass efficiently while the required stiffness and strength are maintained. A design flow for LSV is proposed. Design specifications for structural performances of LSV do not exist yet. Therefore, they are defined through a comparative study with general passenger automobiles. An optimization problem is formulated by the defined specifications. At first, one pillar which has an important role in structural performances is selected and the reinforcements of the pillar are determined from topology optimization to maximize the stiffness. At second, the thicknesses of cross sections are determined to minimize the mass of the body while design specifications are satisfied. The optimum solution is compared with an existing design. The optimization process has been performed using a commercial optimization software system, GENESIS 7.0.

• 한국지진공학회논문집
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• 제12권5호
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• pp.1-10
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• 2008

Taft N21E 지진파를 사용하여 1:12 축소된 모델로 여러번의 진동대 실험을 저층부 2개층에 비틀림과 연층을 가지는 17층 고층 철근콘크리트 건물에 대해 지진 거동을 조사하기 위해 수행했었다. 이 거동의 주요 특징은 (1) 연약 골조가 거대한 비탄성 변형을 받은 후 변형이나 비틀림에서 비틀림 모드까지 현저한 진동의 갑작스런 변화, (2) 이러한 모드 변화에 따른 비틀림 강성의 갑작스런 증가, (3) 비틀림 모드에서 월의 요곡(warping) 거동, 그리고 (4) 진동대 거동의 반대 방향에만 생기는 전도모멘트 양상을 보여주었다. 본 연구에서는 이러한 성과를 Perform3D라는 비선형 해석 프로그램을 사용하여 위 특성을 모사하기 위해 노력하였다. 이 소프트웨어에서 가용한 비선형 모델과 함께 그의 장점과 단점을 해석 및 실험 결과의 비교를 통해 제시하였다.

• 전산구조공학
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• 제10권1호
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• pp.135-148
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• 1997

본 논문은 면내휨을 받는 2변 탄성지지 2변 단순지지 보강장방형판에 대한 유한요소법을 이용하고, 비보강장방형판에 대해 고전적 해석법에 의해 좌굴해석한 것이다. 4변 단순지지, 2변 단순지지 및 2변 고정 장방형 판에 대해 기존해와 고전적 해석해 및 유한요소해을 비교하여 고전적 해석방법 및 유한요소법의 신뢰도를 입증하였다. 장방형 보강재의 뒤틀림 강성은 무시될 수 있으므로 탄성지지변의 보강재는 뒤틀림의 영향을 파악하기 위해 I형을 사용하였다. 탄성지지변을 갖는 장방형 판의 좌굴강도가 비틀림 강성 및 뒤틀림 강성에 따라 유한요소법 및 고전적 해석법에 의해 계산되고 비교되었다. 판의 지지변 사이에 보강재가 있는 경우 4변 단순지지, 2변 단순지지 및 2변 고정 보강장방형판에 대해 유한요소법에 의한 좌굴강도는 장방형판요소와 비틀림 및 뒤틀림을 고려한 보요소의 강성매트릭스를 조합하여 고유치 문제를 풀므로써 계산될 수 있다. 유한요소법에 의해 지지변 사이의 장방형 보강재 위치와 지지변 상의 I형 보강재의 비틀림(J) 및 뒤틀림 상수 (I/sub W/)에 따른 보강장방형판의 좌굴강도를 구하여 비교하고 효율적인 보강재의 위치를 결정하였다.

• 콘크리트학회지
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• 제6권2호
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• pp.159-168
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• 1994

본 논문에서는 비틀림을 받는 프리스트레스트 콘크리트 부재의 거동에 대한 합리적인 해석법을 연구 하였다. 이를 위하여 콘크리트 균열 이전 이후의 인장강성을 합리적으로 고려한 이론을 제시하였다. 또한 이축응력상태하의 콘크리트의 압축강도와 인장강도에 대한 영향효과를 실제적으로 고려하였다. 연구결과 균열비틀림강도와 극한비틀림강도는 실험치와 잘 일치하였으며 따라서 본 논문에서 제시한 이론은 합리적인 것으로 나타났다. 그리고 사용하중상태 뿐만 아니라 극한하중상태까지 전하중이력에 대한 거동을 해석함으로써 비틀림을 받는 프리스트레스트 콘크리트 부재의 좀 더 실제적인 해석을 가능하게 하였다.

• 한국기계가공학회지
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• 제20권6호
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• pp.51-58
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• 2021

The notion of leisure has changed with industrial development and improvement in life quality. Bicycling is a healthy sport; it is an exercise performed while enjoying nature. There have been many changes in the materials that are used to manufacture the bicycle frame. Iron and aluminum have been mainly used in bicycle frames. However, carbon-based materials are lighter and stronger than metal frames. The bicycles made of carbon composite changes frame rigidity depending on the direction of the carbon sheet sacking angle. We study the direction of composite material and how they affect the stiffness of frames based on the stacking angle.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제21권12호
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• pp.1192-1198
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• 2011

Design routines of a torsional spring-viscous damper for a 1800 kW four cycle diesel engine-generator system are described. Modal techniques for system normalization and optimal equations for damper design are used to obtain proper design parameters of the damper. A prototype damper is manufactured according to the described design process and its two design parameters, stiffness and damping, are evaluated experimentally by torsional actuator test and free decay test. Experimentally obtained values of stiffness and damping coefficients showed good agreements with the designed values of the prototype damper.