지반-구조물 상호작용해석에 부분구조법의 적용성 확인과 해석법의 개선을 모색하기 위하여, 대만 Hualien지방에 건설한 대형 내진시험 구조물의 뒷채움후 강제진동시험 결과를 부분구조법으로 예측하고 예측후상관해석을 수행하였다. 모델로서는 재료시험과 지반조사 결과로 작성된 통일모델과 예측후상관해석모델을 사용하였으며, 해석은 진동 수영역과 시간영역에서 각각 이루어졌다 연구 결과로 깊이 묻힌 구조물의 경우는 구조물이 묻힌 측면지반의 영향인 수평병진과 수평축회전의 연계 임피던스함수에 대한 적절한 평가와 해석시에 반드시 고려되어야함을 알 수 있었다.
항공용의 센서 포드는 비행체 기동조건에서 유도된 비행 하중에 대하여 정적 구조시험을 통한 구조 건전성을 검증해야 한다. 이를 위해 센서 포드 전 구조체의 정하중 시험장비 개발이 필수적으로 요구된다. 본 논문에서는 시험요구도를 기본으로 정적 구조시험의 구성 및 시험 구조물, 시험체 구속장치, 하중 인가장치, 제어 및 계측장비 등의 설계, 제작, 조립 및 검증에 대한 방법과 절차들을 확보하였다. 결론적으로 센서 포드의 정하중 시험 및 데이터 획득을 성공적으로 수행하였으며, 시험장비의 신뢰성도 함께 입증하였다.
본 논문은 초음속 환경에서 운용되는 원통형 비행체가 비행중 경험하는 공력하중 및 공력가열 현상을 지상에서 유사하게 모사하기 위한 내열구조시험 기법 및 시험결과에 대하여 기술하였다. 시험 중 시험 구조물의 자세를 공중에서 제어하거나 시험 중지 중 시험 구조물을 지지할 목적으로 스프링을 이용하는 특별한 자세제어장치가 설계되었다. 시험 구조물에 공력하중과 열하중을 부가하기 위하여 유압식 외력하중부가 장비와 전기식 열부가 장비를 사용하였다. 특히, 복사방식의 수백 개 석영램프가 열부가장비에 응용되었으며, 이들을 이용하여 여러 가지의 열특성 시험조건이 해석조건과 유사하게 지상에서 성공적으로 구현되었다. 연구결과 본 내열구조강도시험기법은 외력 및 극심한 열하중에 노출된 원통형 구조물의 구조적 건전성을 실험적 방법에 의거 지상에서 검증하거나 설계 개선에 필요한 공학자료를 획득하는데 적합한 방법임이 입증되었다.
경계면스캔 구조는 시험대상회로의 입력측 스캔경로에 직렬입력을 통하여 시험패턴을 입력하고, 병렬로 대상회로에 인가한 후, 응답값을 출력측 스캔경로를 통하여 TDO로 직렬로 출력하는 시험구조로서, 대상회로의 동작속도에 맞추어 인가되는 연속적인 시험패턴에 대한 대상회로의 동적인 변화되는 출력을 관찰하는 것이 불가능하다. 본 논문에서는 대상회로의 동작속도 환경하에서 연속적인 시험패턴을 입력하여 시험대상회로의 연속적인 동적인 출력값들을 지속적으로 TDO로 출력함으로써 대상회로에 대한 성능시험에 사용할 수 있는 패턴생성기와 CBSR(Continuous capture Boundary Scan Register)를 이용한 시험구조와 시험절차를 개발하였다. 본 논문에서 사용된 CBSR은 연속캡쳐 설정과 쉬프트경로 설정을 위해 개발되었으며, 표준의 경계면 스캔 레지스터의 기능을 정상적으로 수행하도록 설계되었다. Altera의 Max+Plus 10.0를 사용하여 패턴생성기와 CBSR을 이용한 시험구조를 설계하고, 스캔구조를 적용 설계하고, CCAP명령어를 사용한 시험절차를 시뮬레이션을 통해 제안된 시험구조의 동작의 정확성을 확인하였다.
근년에 항공 산업이 많은 관심을 불러일으키고 있음에 즈음하여 독자적인 항공기 구조개발시 구조적 안전성 확보를 위해서는 구조시험 기술의 확보가 필수적이다. 또한 구조시험 관련기술은 다른 기계 구조물의 초기 설계단계에서 구조 강도 및 피로 강도의 확인을 위해서도 응력될 수 있어 구조물의 설계 및 제작공정 결정에 큰 도움이 될 수 있으므로 기업체나 연구소에서도 충 분히 응용할 수 있도록 노력을 기울여야 할 분야이다.
복합재 날개 구조물에 대한 구조 건전성 및 손상을 평가하기 위하여 정적 구조강도시험에 음향방출(AE)법이 응용되었다. 시험중 스트레인과 변위측정기법을 통하여 정적구조강도를 확인하였고, 음향방출요소 분석과 위치표정기법을 통하여 구조물의 내부 손상을 평가하고 손상위치를 찾을 수 있었다. 시험은 설계제한하중시험, 2차에 걸친 설계극한 하중시험, 파단시험이 수행되었다. 주요한 AE신호는 front lug근처의 표면에 부착된 센서에 의하여 감지되었다. 특히 1차 설계극한하중시험에서 스트레인 및 변위결과는 내부 손상을 보이지 않았으나 AE신호는 내부 손상이 이미 형성된 현상을 나타내었다. 파단시험에서는 AE활성도가 매우 활발하였고, 스트레인 및 변위의 결과는 심한 손상에 의하여 하중경로가 바뀌는 경향을 나타내었다. 음향방출법을 적용하여 정적 구조시험이 진행되는 동안 내부손상이 발생되는 하중과 위치를 정확하게 평가할 수 있었다. 본 연구로부터 음향방출법은 정적 구조강도시험에 있어 내부 손상을 평가하는데 유용한 기법임이 확인되었다.
주)태양금속에서 고속화차 용접구조형 대차를 채택하여 화차론 제작하였는데 한국철도기술연구원에서는 대차의 구조강도론 검증하기 위해 구조해석을 시행한 후 스트레인게이지를 실재 대차에 장착하여 정하중 시험을 시행하였고 또한 진동가속도계를 차체 및 대차프레임에 장착하여 주행안전성과 관련된 진동성능시험을 시행하였다. 본 논문은 새로 개발된 용접구조형 대차 및 이를 장착한 화차에 대해 대차프레임의 강도 검증과 화차의 안정성 여부를 판단하기 위한 시험을 시행한 결과에 대한 내용이다.(중략)
본 논문에서는 다중 보드를 시험하기 위한 새로운 구조인 확장된 스캔 경로(ESP: Extended Scan Path) 구조를 제안한다. 보드를 시험하기 위한 기존의 구조로는 단일 스캔경로와 다중 스캔 경로가 있다. 단일 스캔경로 구조는 시험 데이타의 전송 경로인 스캔 경로가 하나로 연결되므로 스캔 경로가 단락이나 개방으로 결함이 생기면 나머지 스캔 경로에올바른 시험 데이타를 입력할 수 없다. 다중 스캔 경로 구조는 다중 보드 시험 시 보드마다별도의 신호선이 추가된다 그러므로 기존의 두 구조는 다중 보드 시험에는 부적절하다. 제안된 ESP 구조를 단일 스캔 경로 구조와 비교하면, 스캔 경로 상에 결함이 발생하더라도 그 결함은 하나의 스캔 경로에만 한정되어 다른 스캔 경로의 시험 데이타에는 영향을 주지않는다. 뿐만 아니라, 비스트 (BIST: Built In Self Test)와 IEEE 1149.1 경계면 스캔 시험을 병렬로 수행함으로써 시험에 소요되는 시간을 단축한다. 본 논문에서는 제안한 ESP 구조와 기존 시험 구조의 성능을 비교하기 위해서 수치적 비교를 한다.
본 연구는 소형 엔진 추력 시험 장비에 대한 구조의 안전성 해석에 관한 연구이다. 본 연구에서 소형 엔진 시험 장치를 위한 철강 및 알루미늄 합금 적용 구조의 설계 및 해석을 수행하였다. 1차적으로 엔진 시험 장치의 구조 설계 요구 조건이 분석되었다. 구조 설계 이후 유한 요소 해석 기법을 활용하여 엔진 시험 장치의 구조 해석이 수행되었다. 적용 하중 조건에서 응력 및 변위 해석이 수행되었다. 최종 구조 해석을 통해 설계된 엔진 시험 장치 구조는 안전한 것으로 확인되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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