• 한국광학회:학술대회논문집
• /
• 한국광학회 2000년도 하계학술발표회
• /
• pp.14-15
• /
• 2000

현재 많은 분야에서 광섬유를 이용한 센서 연구가 활발하게 진행되고 있다. 광섬유 코어 부분에 규칙적인 굴절률 변화를 준 광섬유 격자는 외부의 기계적, 열적 변화에 대한 높은 민감도를 가지며 따라서 이를 위한 광센서로 많이 이용되고 있다. 본 연구에서는 장주기를 갖는 격자가 한쌍으로 새겨진 광섬유 격자를 이용하여 비틀림에 의한 파장 스펙트럼의 변화를 측정하여 비틀림 센서로서의 응용 가능성을 모색하였다. (중략)

• 한국광학회지
• /
• 제22권1호
• /
• pp.1-4
• /
• 2011

본 연구에서는 PR 폴리머 장주기 패턴을 이용하여 표면 식각된 격자 구조 기반 장주기 광섬유 격자 제조 방법을 제안하고 외부 장력 및 비틀림, 그리고 외부 굴절률에 대한 민감도를 측정하였다. 외부 장력을 인가함에 따라 특정파장에서 광결합 계수 변화에 의한 공진파장이 형성되고 투과도가 감소하게 된다. 손실이 생기게 되고 민감도는 $-0.033\;dB/\mu\varepsilon$로 측정되었다. 비틀림과 외부 굴절률에 변화에 대해서도 표면 식각된 격자 구조 기반 장주기 광섬유 격자의 투과 특성이 변하며 민감도는 각각 -1.30 nm m/rad, -31.33 nm/RIU로 측정되었다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제37권2호
• /
• pp.149-154
• /
• 2013

본 연구는 7kW 모터로 $18.5m^3/min$의 유량을 양정(H) 0.5m로 공급할 수 있는 고농도 폐수처리용 3엽 수중 펌프의 블레이드를 개발하는 것을 목표로 한다. 이를 위해 블레이드의 축방향 비틀림 각, 블레이드의 길이 및 반경방향 비틀림 각을 설계변수로 선정하여 이들이 블레이드 효율에 미치는 영향을 상용 해석용 프로그램을 사용한 (ANSYS BladeGen, Turbo Grid, CFX) 전산해석을 통해 수행하였다. 해석 결과 블레이드의 축방향 비틀림각(${\beta}$)가 펌프의 효율에 가장 민감한 변수임을 알 수 있었으며, 축방향 비틀림각 $({\beta})=20^{\circ}$, 반경방향 비틀림 각 $({\alpha})=110^{\circ}$ 그리고 블레이드의 길이 (l)=240 mm 일 때 펌프의 최고 효율을 가지게 됨을 알 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제48권10호
• /
• pp.809-819
• /
• 2020

본 논문에서는 전익기형 무인기의 비행 안정성 확보를 위한 날개 평면형상 및 비틀림 각을 포함하는 형상최적화 연구를 수행하였다. 전익기는 독립된 동체와 꼬리날개가 없어 공력특성과 스텔스 성능에 장점이 있는 반면, 정적 여유 및 비행 안정성 확보가 어렵다. 본 연구에서는 가로 안정성 개선을 위하여 비틀림 각과 후퇴각을 최적화 하였으며, 세로 안정성은 정적 여유와 날개 평면형상을 최적화 하여 향상시키고자 하였다. 비틀림 각의 영향은 윙렛이 장착된 형상과 비틀림 각이 있는 형상의 안정성을 비교하여 확인하였다. 최적화 문제구성에는 안정성 개선에 초점을 두어 제약조건을 수립하고 목적함수와 설계 변수를 설정하였으며, 설정된 설계 변수에 대하여 Sobol 방법을 이용해 민감도 해석을 수행하였다. 공력해석 및 안정성 해석에는 AVL이 사용되었으며, 최적화 방법으로는 SQP를 사용하였다. 최적화 결과 형상에 대한 CFD 해석 및 동안정성 시뮬레이션을 통해 비틀림 각이 윙렛을 대신하여 전익기의 스텔스 성능 향상뿐만 아니라 비행안정성 개선에도 적용될 수 있음을 검증하였다.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제31권5호
• /
• pp.536-542
• /
• 2011

원자력발전소의 이종금속 용접부는 PWSCC 결함에 민감한 것으로 알려져 있으며 기량검증된 검사자가 기량검증된 절차서를 사용하여 가동중검사 기간 중에 주기적인 검사를 수행하고 있다. 국내 원자력발전소 이종금속 용접부의 형상 조사 결과에 따르면 대부분의 이종금속 용접부가 경사진 노즐부나 인접부에 위치하는 것으로 나타났다. 일반적인 초음파 탐촉자를 사용하여 경사부위에 위치한 이종금속 용접부의 검사를 수행할 경우 초음파 탐촉자의 접근성이 제한되어 검사체적을 모두 검사하기가 어렵다. 특히 축방향 결함 검출을 위한 원주방향 주사에서는 초음파 탐촉자가 경사면에 위치하게 되면 반사체로부터 결함 신호를 얻기 가 어려우며 이에 따라 결함 검출이 어렵게 된다. 이러한 문제점을 극복하기 위해서는 경사면을 고려하여 비틀림 각도를 적용한 초음파 탐촉자를 사용하는 것이 필요하다. 모델링을 통하여 비틀림 굴절 종파탐촉자 를 설계하고 축방향 결함 검사용 비틀림 굴절 종파탐촉자를 제작하여 실험을 통하여 결함으로부터 신호를 취득하였다. 일반 탐촉자와 비틀림 각도가 적용된 탐촉자의 초음파 응답신호를 비교한 결과 비틀림 각도가 적용된 탐촉자의 초음파 응답신호가 훨씬 뛰어난 것으로 나타났다.

• 동력기계공학회지
• /
• 제16권2호
• /
• pp.11-16
• /
• 2012

In this paper, the authors formulate the sensitivity analysis algorithm for the natural frequency of a torsional shafting by expanding the transfer stiffness coefficient method. The basic concept of the present algorithm is based on the transfer of sensitivity stiffness coefficient, which is the derivative of stiffness coefficient with respect to design parameter, at every node from the first node to the last node in analytical model. The effectiveness of the present algorithm is confirmed by comparing the results of the sensitivity analysis and those of the reanalysis for the natural frequencies of a torsional shafting with a constant cross section. In numerical calculation, the design parameter is the diameter of the shaft element of the torsional shafting.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제29권5호
• /
• pp.427-435
• /
• 2009

배관, 축 등과 같은 원통형 구조물은 산업설비에 널리 이용되고 그 중요성으로 인해 지속적인 건전성 평가를 요구하는 대상이 되는 경우가 많다. 최근, 이러한 원통형 구조물의 비파괴평가를 위해 자기변형 패치 트랜스듀서를 이용한 비틀림 유도초음파 검사가 활발히 연구되고 있다. 하지만, 기존의 자기변형 패치 트랜스듀서가 민감도 증가를 위해 자기변형 성능이 큰 강자성 패치를 구조물에 부착하여 사용하기 때문에, 시간과 비용의 소모를 비롯한, 많은 불편함을 초래한다는 한계를 지니고 있다. 이러한 기존 트랜스듀서의 단점을 극복하기 위해서 원통형 구조물에 적용이 가능한 비틀림파 변환용 모듈형 자기변형 트랜스듀서를 개발하였다. 제안한 트랜스듀서는 모든 구성요소가 모듈 내부에 집적되어 강자성 패치를 구조물에 따로 부착하는 대신, 전단 커플런트를 이용한 액상접촉이나 매개물을 사용하지 않는 건식접촉 방법으로 사용이 가능하므로, 비틀림 유도초음파 시험을 용이하고 효율적으로 수행할 수 있는 수단을 제공한다. 본 연구에서는, 상세한 구조와 구동원리를 기술하고 탄소강 시편을 대상으로 실험적 검증을 수행함으로써, 제안한 트랜스듀서의 성능 및 응용가능성을 확인하였다.

• Tribology and Lubricants
• /
• 제29권2호
• /
• pp.91-97
• /
• 2013

Quantifying the nanoscale force between the atomic force microscopy (AFM) probe of a force-sensing cantilever and the sample is one of the challenges faced by AFM researchers. The normal force calibration is straightforward; however, the lateral force is complicated due to the twisting motion of the cantilever. Force measurement in a liquid environment is often needed for biological applications; however, calibrating the force of the AFM probes for those applications is more difficult owing to the limitations of conventional calibration methods. In this work, an accurate nondestructive lateral force calibration method using multiple pivot loading was proposed for liquid environment. The torque sensitivity at the location of the integrated probe was extrapolated based on accurately measured torque sensitivities across the cantilever width along a few cantilever lengths. The uncertainty of the torque sensitivity at the location of the integrated tip was about 13%, which is significantly smaller than those for other calibration methods in a liquid environment.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제23권3호
• /
• pp.336-343
• /
• 2015

One of various main jobs in the design of a new tactical vehicle is to develop the lightest chassis parts satisfying the required durability target. In this study, the analytic methods to reduce the size and weight of a lower control arm and chassis frame of a Korean light tactical vehicle are presented. Topology optimization by ATOM (Abaqus Topology Optimization Module) is applied to find the optimal design of the suspension arm with volume and displacement constraints satisfied. In case of chassis frame, the light-weight optimization process associated with design sensitivity method is developed using Isight and ABAQUS. By these analytic methods we can provide design engineers with guides to where and how much the design changes should be made.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제37권4호
• /
• pp.521-527
• /
• 2013

본 논문에서는 3 차원 유한요소해석을 통해 표면균열이 있는 직관에 내압, 굽힘, 그리고 비틀림의 단일 또는 복합하중이 작용하는 경우의 응력확대계수를 연구하였다. 두 가지 결함평가코드(API-579-1, RCC-MR A16)를 각각 유한요소해석 결과와 비교하여 코드 간의 차이 및 해석의 신뢰성을 확인하였다. 응력확대계수는 적분 경로에 독립적이기 때문에 민감하지 않다고 알려져 있는데 3 차원 유한요소해석을 통해 요소 수에 대한 민감도를 확인하였다. 또한 균열형상의 정의방법에 따른 유한요소해석 결과의 차이와 두 가지 결함평가코드를 사용한 결과의 차이를 확인하였다.