• Title/Summary/Keyword: 설계 형상

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Configuration and Performance Analyses for Conceptual Design of Small and Mid-Unmanned Aerial Vehicles (중소형 무인항공기 개념설계를 위한 형상 및 성능 분석)

  • Jeon, Byung-Il;Lee, Narae;Chang, Young-Keun
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.42 no.6
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    • pp.478-487
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    • 2014
  • The simplified performance analysis and initial configuration design are required for the successful development of UAV during the conceptual design, in which empirical formulas and trend equations are utilized for the UAV performance analysis. In the conceptual design phase various UAV configurations may be considered, however, it is very inefficient and unnecessary to consider all configurations for the conceptual design. In this study, the database for the fixed wing UAVs whose MTOW is between 50kg and 1,500kg was also constructed for the selection of configuration frequently used. The parametric analyses were performed for major performance parameters, and trend equations were developed through regression analyses for these individual performance parameters.

A Preliminary Configuration Design of Methane/Oxygen Bipropellant Small-Rocket-Engine through Theoretical Performance Analysis (이론성능해석에 의한 메탄/산소 이원추진제 소형로켓엔진의 예비형상설계)

  • Bae, Seong Hun;Jung, Hun;Kim, Jeong Soo
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.19 no.3
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    • pp.47-53
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    • 2015
  • Design parameters required for Methane/oxygen bipropellant small-rocket-engine were derived through a theoretical performance analysis. The theoretical performance of the rocket engine was analyzed by using CEA and optimal propellant mixture ratio, characteristic length, and optimal expansion ratio were calculated by assuming chemical equilibrium. A coaxial-type swirl injector was chosen because of its outstanding atomization performance and high combustion efficiency compared to other types of injector and also a bell nozzle with 80% of its full length was designed. The rocket engine configuration with 1.72 MPa of chamber pressure, 0.18 kg/s in total propellant mass flow, and O/F ratio of 2.7 was proposed as a ground-firing test model.

Flow Characteristics of a Small Engine Intake Port (소형엔진 흡기포트의 유동특성)

  • Lee, Joo-Hyung;Park, Sung-Young
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2009.12a
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    • pp.520-525
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    • 2009
  • 본 연구은 해석적인 접근을 통하여 소형엔진 흡기포트 설계인자의 변화에 따른 유량계수를 고찰하였다. 기존모델을 Valve Lift별 유량계수들을 해석하였으며 그 중 유량계수가 일정해지는 구간의 Valve Lift를 기준으로 설계인자 변화에 따른 성능해석을 수행하였다. 결론적으로, 흡기포트 유량계수를 결정하는 중요한 인자는 포트각도와 유선형상임을 확인하였고 이들 값의 최적화를 수행하였다. 흡기포트의 유량계수를 결정하는 설계인자로는 포트각도, 흡기포트의 유선형상, Port Height_Guide, Flange 면적이 있다. 포트각도의 상승이 유량계수를 상승시키지만 그에 따른 굴절 및 Dead Volume의 발생으로 오히려 유량계수 측면에서는 불리한 조건이 되기도 한다. 급격한 형상변화 부분에서 박리현상이 발생되는데 이에 유동을 위한 곡률을 적용하여 급격한 형상변화를 줄여 박리형상을 감쇄시키고, Dead Volume 삭제하여 원활한 유동특성을 만들 수 있다.

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Optimum Shape Design of a Rotating-Shaft Using ESO Method ESO 법을 이용한 회전축의 형상최적화

  • Yang, Bo-Suk;Kim, Yong-Han
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 2001.11a
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    • pp.360-364
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    • 2001
  • 본 논문에서는 최근의 진화적 구조최적화(ESO) 전략을 회전축의 형상최적화에 적용하였으며, 각 계산 스텝마다 단위 유한요소의 크기를 변경함으로써 기존의 방법보다 빠르고 정확한 최적형상에 수렴하는 새로운 방법을 제시하였다. 축요소의 직경을 시스템 설계변수로 하였으며, 축중량의 감소, 공진배율(Q-factor)의 감소 및 충분한 위험속도의 분리여유를 갖도록 목적함수를 설정하였다. 불평형응답 및 굽힙응력의 구속조건을 부가하였으며, 목적함수에 대한 설계변수의 감도해석을 수행하였다. 전동기축계에 대한 적용 결과로부터 주파수와 동적 구속조건하의 로터베어링 시스템에 대한 축 형상 최적화에 ESO법이 효과적으로 이용될 수 있음을 확인하였다.

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A Multi-Polynomial Synthesis Method for DRRD Cam Profile Optimizations and Effects of Shape Factors on the Cam Lobe Area (DRRD 캠 형상 최적 설계를 위한 다항식 합성법과 캠 로우브 면적에 미치는 형상 계수들의 영향)

  • 김도중;박성태
    • Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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    • v.2 no.4
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    • pp.59-71
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    • 1994
  • A multi-polynomial method is proposed to synthesize DRRD cam profiles. A cam lift duration s divided into 10 sections, each of them is expressed by a polynomial equation. 12 design variables are extracted from the cam profile displacement, velocity, and acceleration curves. Because all the design variables have physical meanings which are familiar to most cam designers, it is easy to imagine a profile shape from the design variables. The design envelope of the method is wide enough to be used in DRRD automotive cam designs. Polydyne cams, widely used in automotive engines, are included into the envelope. Unlike Polydyne cams, the method provides capability of wide velocity factor variations, which gives much flexibility in flat-faced tappet design. Area factor of profiles designed by the method can be increased 5-10% compared to those of Polydyne cams without increasing acceleration factor. The method is especially useful for cam profile optimizations.

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Study of the Shape Optimization in Spline FEM Considering both NURBS Control Point Positions and Weights as Design Variables (NURBS 제어점의 위치 및 가중치를 설계변수로 하는 스플라인 유한요소법 기반 형상최적설계 연구)

  • Song, Yeo-Ul;Hur, Jun Young;Youn, Sung-Kie
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.38 no.4
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    • pp.363-370
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    • 2014
  • A new NURBS-based shape optimization method is proposed. Most shape optimization studies consider only control point positions as design variables. Some shape optimization processes present problems with mesh quality and convergence when control points are constrained to a limited space. If the weights of the control points are regarded as additional design variables, it should be possible to attain a better degree of shape control. In this study, positions and weights of NURBS control points are used as design variables, and a shape optimization algorithm incorporates position optimization and weight optimization steps. This method is applied to shape optimization benchmarking problems to verify its advantages.

Optimal Section Design for Metal Press Door Impact Beam Development by 3-Point Bending Analysis (3점 굽힘 하중 해석을 통한 금속 판재형 도어 임팩트 단면형상 최적설계)

  • Kim, Sun-Yong
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.20 no.7
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    • pp.166-172
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    • 2019
  • A case study was performed in order to develop well-designed of thin plate door impact beam. The conventional impact beam was consisted of steel-pipe welded two brackets on the both side, which causes low productivity and high cost. In order to overcome those disadvantage, it is necessary to develop a new type of door impact; thin plate impact beam. The thin plate impact beam was not needed a welding procedure, which can lead low cost and high productivity. In order to maximally resist from an external force, the cross-section design should be well designed. 6 different cross-section design were proposed based on engineer's experience. Three point bending test was simulated those 6 different impact beam and compared the reaction forces. Among them, one case was chosen and redesigned for detail design.

Isogeometric Shape Design Optimization of Power Flow Problems at High Frequencies (고주파수 파워흐름 문제의 아이소-지오메트릭 형상 최적설계)

  • Yoon, Minho;Ha, Seung-Hyun;Cho, Seonho
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.27 no.3
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    • pp.155-162
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    • 2014
  • Using an isogeometric approach, a continuum-based shape design optimization method is developed for steady state power flow problems at high frequencies. In case the isogeometric method is employed to the shape design optimization, the NURBS basis functions used in CAD geometric modeling are directly utilized to embed the exact geometry into the computational framework so that the design parameterization for shape optimization is much easier than that in the finite element method and consequently provides the enhanced smoothness of design perturbations. Thus, exact geometric models can be used in both the response and the shape sensitivity analyses, where normal vector and curvature are continuous over the whole design space so that enhanced shape sensitivity can be expected. Through numerical examples, the developed isogeometric sensitivity is compared with finite difference one to provide excellent agreement. Also, it turns out that the proposed method works very well in the shape optimization problems.

STL(Stereo Lithography) 파일을 이용한 slice 방법개발에 관한 연구

  • 백인환;이원정;김준완
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 1994.04a
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    • pp.434-437
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    • 1994
  • 기계부품의 설계공정에 3차원 CAD 시스템이사용되어 널리 보급중에 있으며, 그중에서도 시설설계 의 경우 CAD형상 데이터의 급속입체표현법, 즉 3차원 입체모형에 의한 프로토타입 모델의 표현기술 개발에 관한 연구개발이 현재 세계적으로 널리 진행되고 있다. 이 연구개발의 첫단계는 3차원 CAD 의 형상데이터를 어떻게 처리하여 실제 원하는 형상을 가공해낼 것인가를 해결하는 것으로 3차원 CAD의 변환파일중 한가지안 STI 파일을 이용하여 이것의 해결방법에 대해 논한다. 본 연구에서 사용한 3차원 CAD는 Pro-Engineer이며, 이것을 PC로 down load 받아서 PC 상에서의 형상이입작업은 AutoCAD를 사용하였다.

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자유곡면 형상 제품을 위한 CAD 지향의 자동 검사 시스템 개발에 대한 연구

  • 김영호;정무영;박희재
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 1992.10a
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    • pp.330-334
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    • 1992
  • 현재 제품의 보다 향상된 의장성과 기능성을 위해서 정밀한 자유곡면 형상의 제품에 대한 수요가 증가함에 따라 자유곡면 형상 제품의 효율적이고 정밀한 설계 및 가공과 함께 제품에 대한 수치 검사가 더욱 중요해지고 있다. 이러한 자유곡면 형상 제품의 예로는 금형, 헬리콥터 프로펠러, 비행기 날개 등이 있다. 이러한 제품의 설계 및 가공을 위해서 많은 CAD/CAM 시스템이 개발되었다. 수치 검사 분야에서는 기하학적으로 복잡한 제품에 대한 정밀하고 효율적인 검사를 위해서, 3차원 좌표측정기을 포함한 컴퓨터의 구동의 수치 검사 장비가 개발되고, 그러한 장비를 이용한 CAI 시스템사용이 다양한 분야에서 점차 증가하고 있다.