• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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• 1994.06b
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• pp.54-58
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• 1994

본 연구에서는 가변용량형 사판식 액시얼 피스톤 펌프의 가변용량 시스템에 있어서 actuator piston의 가공정도와 실린더사이의 간극의 변화에 따른 응답성 및 누설용량에 끼치는 영향을 살펴보았다. 가변용량형 사판식 액시얼 피스톤 펌프는 사판의 각도를 조절함으로써 유량을 조절하게 된다. 사판의 각도조절은 actuator piston에 의해 행해지며, 가변용량부의 어느 설정압력에 도달하면, 이 actuator piston이 사판을 밀어 사판의 각도를 변화 시키게 된다. 지배방정식으로는 spool과 사판의 운동방정식과 각 chamber의 누설 유량이 있다. 이들 방정식을 \ulcorner으로써 각 부분의 운동을 해석할 수 있게 된다. 여기에서 해석이 어려운 부분은 각 계수들의 결정이며 simulation을 할 때는 이로한 계수들을 이론적으로 결정을 하게 되고, 실험을 통해 검증하도록 한다. 즉, 각 운동뷰의 감쇠계수와 각 오리피스를 통한 유량계수, 그리고 감쇠계수 등은 실험을 통해 검토한다. 실험을 통한 측정에서는 각 chamber의 압력은 각 chamber에 연결된 압력센서 3개에 의해 행해지며, 사판의 각도는 angle 센서에 의해 측정하게 된다. 그리고 actuator piston과 블럭 사이의 간극을 조절하여 누설계수를 변화시키며, 그 영향을 살펴보았다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1994.04a
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• pp.76-81
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• 1994

승용차에 있어 엔진의 공회전시나 주행중에 발생하는 여러 형태의 진동 및 소음의 저감은 승차감 및 차량의 안정성에 있어 중요한 과제가 되고 있다. 이러한 소음, 진동은 주로 엔진에서 발생하는 토크의 비주기적인 변동성분이 클러치(clutch), 변속기(transmission), 구동축을 거쳐 바퀴로 전달되는 과정에서 발생한다. 셔플(shuffle)은 주행중 가속페달(accelerator)을 급조작(tip-in, tip-out)하였을 때 차량이 전후로 과도적으로 울렁거리는 종진동 현상을 말하며, 이것은 가속페달의 급조작으로 인해 엔진토크가 큰 변동을 일으키고, 동력전달계를 통해 타이어에 전달된 이 토오크는 타이어축에서 구동측으로 역토오크를 발생시키기 때문에 발생한다. 여기서 팁-인(tip-in)이란 승용차를 저속으로 운전하다가 갑자기 가속페달을 밟는 경우를 말하며, 팁-아웃(tip-out)은 반대로 고속상태에서 갑자기 가속페달을 떼는 경우를 말한다. 실험과 시뮬레이션을 사용한 자동차 동력전달계의 비틀림 진동에 대한 연구는 이미 여러 연구자들에 의해 보고되었다. H.Arai은 2자유도 비선형 모델을 사용하여 클러치 접속시 발생하는 외란과 계의 안정성을 고려하여 시뮬레이션을 수행하였고, M.Kataoka는 기어의 공차(clearance)를 고려한 변속기의 강제 비틀림 진동을 실험과 시뮬레이션을 통하여 해석하였다. 그리고, Wu Hui-Le는 자동차 동력전달계의 비틀림 진동 현상을 실험과 이론적인 계산을 통해 연구하였고, R.J.Comparin는 치타음의 발생구조와 특성을 고찰하고 비서형 비틀림 공진 저감에 의한 치타음 저감 기법에 대하여 연구하였다. 또한 G.J.Fudala는 다자유도 모델을 이용하여 클러치의 비틀림 특서엥 따라 주파수분석을 수행하여 치타음 저감 방법을 연구하였고, T.Sakai는 5자유도 모델을 이용하여 엔진 공회전시 발생하는 치타음에 대해 이론과 실험을 통해 해석하고, 엔진 회전수 변동, 클러치 특성, 변속기의 드래그(drag) 토크의 영향과 치타음 저감을 위한 개선된 클러치 특성을 제시하였다. 이 외에도 Thomas C.T.와 E.P.Petkus는 특정 차량에 대한 동력전달계의 비틀림 진동 현상에 대해 연구하였다. 이러한 연구들로 볼 때, 자동차 동력전달계에서 발생하는 진동은 이론과 실험을 통해 그 해석이 가능하며 설계에 매우 유용하게 이용되고 있음을 알 수 있다. 따라서, 본 연구는 4 실린더 4 싸이클 1.5 L 엔진을 장착한 경승용차의 실차 주행실험을 통해 가속 페달의 급조작에 따른 차체의 종진동 현상을 측정하고, 엔진-변속기-타이어-차체의 반환정계 4자유도 진동모델로 시뮬레이션을 수행하여 실차 주행실험의 결과치와 비교, 분석한 후 클러치 비틀림 특성을 비롯한 자동차 동력전달계의 각 설계인자들이 차체의 종진동에 어떠한 영향을 미치는가를 해석하고자 한다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.31 no.4
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• pp.44-52
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• 2003

Shape memory alloys (SMA) are often used in smart structures as active components. Their ability to provide large recovery forces and displacements has been useful in many applications, including devices for artificial muscles, active structural acoustic control, and shape control. Based on the 3-dimensional SMA constitutive equation in this paper, the radial displacement control of externally pressurized circular and semicircular composite cylinders under external pressure with a thin SMA layer bonded on its inner surface or inserted between composite layers in investigated using 3-dimensional finite element analysis. Upon actuation through resistive heating, SMAs start to transform from martensitic into austenitic state, simultaneously recover the prestrain, and thus cause the composite cylinders to go back to their original shapes of the cylinder cross-sections.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.16 no.12
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• pp.2328-2339
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• 1992

The propagation of coherent time-harmonic elastic L-and SV-waves is studied in a medium with random distribution of cylindrical inclusions. The purpose of the research is to characterize the dynamic elastic moduli and the attenuation properties of fiber-reinforced composite materials. The cylindes representing the fibers are assumed to be distributed in parallel with each other and the direction of incident waves are normal to the cylinder axes. A multiple scattering formula using the single scattering coefficients in conjunction with the Lax's quasicrystalline approximation is derived from which the dispersion relation for such medium is obtained. In order to formulate the multiple scattering interaction between cylinders, the pair correlation functions are generated by the Monte Carlo simulation technique. From the numerically evaluated complex wavenumbers, the propagation speed of the average wave, the coherent attenuation and the effective elastic moduli are presented as functions of frequency and fiber volume fraction.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.69-69
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• 2011

본 논문에서는 비정상 상태의 비압축성 유동장을 해석하기 위하여 물체맞춤격자방법이 아닌 가상경계법을 사용하였다. 가상경계법은 구조격자를 사용하여 구조물 경계면에서 Momentum Forceing을 사용하여 가상의 경계를 만들어 유동장을 해석하는 방법이다. Navier-Stoke 방정식의 수치 이산화 방법으로 Kim et al(1985)이 사용한 Fractional Step Method(FSM)을 사용하였다. 시간에 대하여 semi-implicit FSM를 사용하였고, 확산항에 대해서는 2차 정확도의 Crank-Nicolson Method를 대류항은 3차 정확도의 Runge-Kutta Method를 사용 하였다. 본 연구에서는 가상경계법을 이용한 유동장 해석이 교량 단면에 대하여 수치해석이 가능한지 검토하였다. 가상경계법은 현재 많은 연구가 유선형의 구조물에 대하여 수행되어 오고 있다. 교량 단면과 같은 각 진 구조물에 대한 검토는 아직 미비한 실정이다. 가상경계법에서 다루고 있는 구조물 경계면에서의 Momentum Forcing 방법이 유선형의 구조물에 맞추어 연구가 진행되었기 때문이다. 먼저 본 연구의 프로그램을 검증하기 위하여 원형 실린더에 대하여 가상경계법을 적용한 결과 Re 수 200에서 Strouhal Number, 양력계수, 항력계수를 이전 연구 결과와 비교하였다. Williamson(1988)과 Zhang(1995)의 연구결과와 유사한 결과를 얻을 수 있다. 그리고 교량의 단면과 같은 각진 구조물(Bluff Body)에 대하여 가상경계법 적용하였다. 본 논문의 연구에서 평가 대상으로 하고 있는 2차원 교량 단면에 대하여 유동장 해석을 하였다. 본 논문에서 정량적인 유체력과 유동장에 대한 비교 및 검토가 이루어지지 못했지만 압력장과 유선의 형태가 이론적인 값을 벗어나지 않고 있는 것으로 확인 되었다. Re 수 2700에서 전산 해석을 수행하였으며, 교량 단면 주위의 압력계수와 박리현상 그리고 후류에서의 Vortex shedding 현상이 모두 적절한 분포가 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 가상경계법을 이용하여 각진 구조물에 대한 주위 유동장해석에 대한 가능성을 확인하였으며, 풍동실험과의 결과비교를 통하여 가상경계법을 이용하여 교량 단면 주위의 유동장 해석 결과를 정량적으로 비교할 것이다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.37 no.7
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• pp.629-636
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• 2013

Pneumatic levitation is based upon Bernoulli's principle. However, this method is known to require a large gas flow rate that can lead to an increase in the cost of products. In this case, the gas flow rate should be increased, and the compressible effects of the gas may be of practical importance. In the present study, a computational fluid dynamics method has been used to obtain insights into Bernoulli levitation flows. Three-dimensional compressible Navier-Stokes equations in combination with the SST k-${\omega}$ turbulence model were solved using a fully implicit finite volume scheme. The gas flow rate, workpiece diameter,and clearance gap between the workpiece and the circular cylinder were varied to investigate the flow characteristics inside. It is known that there is an optimal clearance gap for the lifting force and that increasing the supply gas flow rate results in a larger lifting force.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.40 no.10
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• pp.887-894
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• 2016

The CNG pressure vessel is manufactured by a deep drawing and ironing (D.D.I) process for forming cylinder parts, followed by a spinning process for formation of the dome part. However, studies on the buckling phenomenon of the dome part and formation of the inlet part have not been performed yet, and the CNG pressure vessel is produced by the experience of the field engineers and the trial and error method. In this study, buckling phenomenon during the spinning process was predicted by comparing critical buckling loads obtained through theoretical analysis with axial loads from the FEA, and a method for preventing buckling of the dome part was proposed by employing commercial software (Forge NxT 1.0.2). Also, to form the inlet part, forming loads of the roller at contact point between the roller and the dome part were analyzed according to radii of the dome part, and the inlet part was formed by controlling the radius of the dome part.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.35 no.3
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• pp.71-78
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• 1998

Recently, modern long-stroke diesel engines with small number of cylinders have been installed for energy saving and simpler maintenance. These kinds of low speed diesel engine produce large torsional vibration in the shafting, which induces the excessive vibratory stresses in the shafting and large propeller thrust variation. This thrust variation excites vibrations of the shafting and superstructure in the longitudinal direction. Up to now the deteriministic analysis of coupled vibration of marine shafting system has been performed. In this paper probabilistic analysis method of the marine diesel propulsion shafting system under coupled axial and torsional vibrations is presented. For the purpose of this work, the torsional and axial vibration excitations of engine and propeller are assumed to be probabilistic while the lateral excitation is assumed to be deterministic. The probabilistic analysis is based on a response surface and Monte-Carlo simulation. Numerical results based on the proposed method are compared with results calculated using the conventional deterministic analysis method. The results obtained make it clear that the proposed method gives a substantial increase in information about shafting behaviour as compared with the deterministic method.

• Bulletin of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.27 no.1
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• pp.35-44
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• 1990

Most of the medium-size ships are powered by large-bore, long-stroke, slow-speed and two-stroke diesel engines in order to improve the fuel efficiency. Such a propulsion plant develops low-frequency excitation forces/moments of significant magnitude. A RO/RO car/truck carrier is also one of the cases. In this paper, the rational methods for analysis of vertical and coupled horizontal-torsional vibrations are presented. Taking account of unusual characteristics of the hull form and structural systems, the emphasis is put on modelling methods based on beam analogy, calculation of system parameters such as added mass and its center, polar added-mass moment of inertia, shear coefficient of hull sections and coupling degree in antisymmetric modes, and modal analysis of forced vibrations.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.35 no.11
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• pp.1157-1162
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• 2011

The parking brake is an essential unit embedded in the track-driving motor of an excavator. The parking brake plays an important role in keeping the excavator in place not only when it is parked, but also during the digging operation. In fact, the load placed on the parking brake during the digging operation is significantly higher than the parking load, because the impact and rating loads caused by the bucket digging force cycle frequently and have very high load ranges. Therefore, the load conditions during the digging operation should be taken into account in the parking brake certification test. In this study, a series of experiments was carried out in which various operating pressures were applied to the parking brake, where repeated loads were reciprocally placed on the brake by locking the multifriction disc and releasing the hydraulic cylinder. The characteristics of the parking brake were investigated by comparing the obtained experimental results and the theoretical design specifications.