• 한국가스학회지
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• 제22권2호
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• pp.72-77
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• 2018

본 연구에서는 볼밸브와 긴 실린더 튜브로 구성된 LPG 충전장치의 강도안전성에 대한 FEM 해석결과를 제시하고 있다. LPG 충전장치의 강도안전성 해석을 위해 1.7~3.5mm의 벽면 두께를 갖는 볼밸브와 긴 실린더 튜브에 0.5~3.5MPa의 가스압력을 공급하였다. 1.7mm 벽면 두께를 갖는 볼밸브에 3.5MPa의 가스압력을 공급하였을 때 발생한 von Mises 최대응력은 25.4MPa이고, 이 값은 황동소재 항복강도의 25.9%에 해당한다. 그리고 1.7mm 벽면 두께를 갖는 긴 실린더 튜브에 3.5MPa의 가스압력을 공급하였을 때 발생한 von Mises 최대응력은 23.7MPa이고, 이 값은 동일한 조건으로 해석한 볼밸브에 비해 6.7%나 더 안전한 것으로 나타났다. 긴 실린더 튜브의 벽면 두께를 2.0mm로 증가시켰을 경우 발생한 von Mises 최대응력 20.2MPa은 1.7mm의 벽면 두께를 갖는 같은 실린더 튜브에 비해 14.8%나 더 안전하였다. 따라서 본 연구에서는 볼밸브와 실린더 튜브의 강도안전성을 확보하기 위해서는 벽면의 두께를 1.7~2.0mm 정도로 최적화된 LPG 충전장치가 바람직하다.

• 수산해양기술연구
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• 제31권4호
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• pp.423-434
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• 1995

수산업분야의 생력화와 조업공정의 단축으로 새로운 활로를 개척할 수 있는 방안으로 보조기계들의 유압화 및 대형화에 사용되는 후벽 유압실린더는 작동응력 거동의 분석과 파손예측의 정확성이 강구되어야만 기계고장으로 인한 해난사고의 개연성을 미연에 감소시킬 수 있다. 균일한 내압을 받는 대형선박용 유압실린더를 수치해석적 방법인 경계요소법을 사용하여 각종 응력 해석의 시도는 엄밀해나 유한요소법의 결과와 비교적 양호하게 일치하고 있다. 축대칭 형상에 대한 반경방향 응력이나 원주방향 응력의 BEM 해석결과는 단일절점과 이중절점 모두 최대 25MPa의 압축응력이나 최대 52MPa의 인장응력이 작용하고 있으므로 재료의 허용응력내에서 작동하고 있음을 알 수 있다. 이중절점 형상함수(double node shape function)를 사용하여 원통형 형상의 구조물에 대한 수치계산 결과의 정확도를 높힐수 있었으며 입력데이터의 증가는 오차감소에 기여하였으나 프로그램의 실행시간(run-time)을 증가시켰다. 코너에서의 트랙션벡터의 불연속 현상을 해결하기 위한 이중절점의 사용은 영역 내부해의 안정성을 확보하였고 경계부근에서의 내부해의 발산을 제거하기 위한 이중지수형 적분법 사용은 해석결과의 오차를 효과적으로 감소시켰다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권10호
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• pp.895-900
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• 2013

2차원 채널 내의 원형실린더를 지나는 유동에 대한 이론적 연구를 수행하였다. 원형 실린더는 채널의 상하 중앙부에 위치하며, 원형실린더에서 멀리 떨어진 채널 내에는 포아제 유동이 존재한다. 스톡스 근사를 적용하고 유동의 고유함수 전개와 오차의 최소제곱법을 사용하여 유동장을 해석하였다. 해석의 결과로 유동함수와 압력분포 식을 구하였으며, 채널의 벽면과 원형실린더에 작용하는 압력 및 전단응력 분포를 계산하였다. 원형실린더로 인해 부가적으로 발생하는 압력 강하와 원형실린더가 받는 힘을 원형실린더의 반지름 길이의 함수로 계산하였으며, 대표적인 실린더 반지름 길이에 대하여 유선과 압력분포를 도시하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제22권6호
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• pp.800-808
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• 1998

In this study the thermal stress distribution and deformantion characteristics resulting from the nonuniform temperature fields of the cylinder block of a light 3-cylinder 4-stroke gasoline engine were analyzed using the 3-dimensional finite element method. The temperature distributions req-uisite for the thermoelastic behavior alalysis were obtained from the steady-state heat conduction analysis performed on the basis of experimental data. in order to examine the effect of a ceramic material the cylinder liner was replaced by the silicon nitride($Si_{3}N_{4}$) and its thermal behaviors were compared with those of the original block.

• 동력기계공학회지
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• 제5권1호
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• pp.104-109
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• 2001

The stress distributions of hydranlic actuator cylinder tube acting in uniform inner pressure were analysed by the boundary element method(BEM). STKM13C tube was utilized for machine structural purposes model, its inner radius was 100 mm and outer radius was 140 mm. Axial length was semi-infinite and the isoparametric element of BEM was used. Radial and tangential stresses are maximum(-20.3 MPa and 52 MPa) at the inner radius and the minimum at the outer radius of the hydraulic actuator cylinders for an industrial systems. Stress diminution ratio was about 0.6 MPa/mm. And then coincidence between the simulation techniques as exact results(Lame' equation) and finite element method(FEM) is found to be fairly good, showing that the proposed analysis by BEM is reliable.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 2002년도 춘계공동학술발표회요약집
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• pp.225-225
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• 2002

• 한국생산제조학회지
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• 제20권4호
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• pp.401-406
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• 2011

This study presents the stress safety analysis of a cylinder, which is manufactured by a tempered ASTM D2, tempered SM45C and normalized SM45C materials, respectively. The inner diameter of three cylinder models are 85mm, 95mm, and 11 Omm and the total length of a cylinder is 2,365mm for a high pressure injection molding machine. The FEM computed results show that the inner diameter of 85mm with a thick thickness of 62.5mm may produce the injection pressure of 325MPa and the inner diameter of 110mm with 50mm thickness reduces up to the injection pressure of 220MPa because of a reduced thickness of a cylinder. These injection pressures are enough for a high pressure injection molding machine assembled by ASTM D2 cylinder. And also, an injection cylinder manufactured by a tempered SM45C material in which is low priee may produce 225MPa injection molding pressure and this may sufficiently endure stress safety compared to that of ASTM D2 cylinder material. Thus, this study recommends that tempered SM45C cylinder is appropriated for a mild injection molding machine as an alternative cylinder material when the safety strength and low prices are considered. But the normalized SM45C cylinder material does not meet a stress safety of yield strength in general.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.476-476
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• 2023

해저면에 놓인 물체는 주변의 국소 흐름 변화에 의해 해저면 전단응력이 국부적으로 변화하는 과정에서 침식과 퇴적이 발생하게 되면서 해저면 지형의 변화에 의해 움직임이 발생한다. 이때 물체의 크기, 무게, 밀도와 형상에 따라 구름, 미끄러짐, 액상화 현상 또한 동반 될 수 있다. 본 연구에서는 해저면에 놓인 물체의 시간변화에 따른 매몰심 변화를 예측하고자 하였다. 물체는 원형 단면의 실린더 형태로 고려했다. 시간변화에 따른 매몰심 변화를 평형 매몰심으로의 접근속도에 관련된 인수와 매몰심 변화량으로 기본방적식을 구성하였고, 이를 유한 차분식으로 수립하였다. 최종 평형 매몰심 계산은 Friedrichs et al.(2016)의 경험식을 사용하였다. 앞선 연구에서 김효섭 등(2016)은 시간에 따른 세굴심 변화 모델 STEP-K를 제시한 바 있다. 시간변화에 따른 연직방향 실린더 주변에서의 국소세굴심을 예측하는 기법으로, 해저면에 놓인 수평방향 물체 주변의 매몰심 발달을 예측하기 위해 매몰 발생에 대한 시간의 척도를 새롭게 제안하였다. STEP-K에서 사용했던 KC수를 대신해 흐름-단주기 파랑 공조시의 해저면의 전단응력을 대표할 수 있는 대표전단응력을 사용할 수 있게 하였다. 보정계수를 통해 현장 또는 실험실 단위의 자료가 가용한 경우 식을 보정할 수 있다. 제안한 매몰심 예측기법은 Elmore et al.(2007)의 매몰실험 관측자료를 활용하여 보정하였다. 결과적으로 보정자료에 대한 시간에 따른 매몰심의 변화양상을 잘 재현하였으며, 향후 우리나라 해양환경 자료를 활용한 보정을 통해 적용성을 높일 수 있을 것으로 기대된다.

• Composites Research
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• 제24권2호
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• pp.22-29
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• 2011

높은 내압을 받는 장축후육실린더의 성능향상을 위해 최근 그 길이가 길어짐에 따라 무게 또한 무시할 수 없는 변수로 떠오르게 되었다. 따라서 본 논문은 이러한 현상에 대처하기위한 대안으로 장축후육실린더의 무게를 줄이고 대신 복합재 테이프를 감아 무게감소와 더불어 벤딩 (bending)현상을 줄이기 위한 목적으로 복합재가 AISI4340 후육실린더에 미치는 영향을 살펴보았다. 우선 크기가 감소된 AISI4340 후육실린더에 높은 내압을 받는 압력용기 등에 주로 사용되는 자긴가공(autofrettage) 공법을 모사한 후 T300/S208, IM7/PETI5, IM7/8552 테이프를 적용하여 각각의 복합재가 AISI4340 후육실린더에 감을 때 발생되는 응력분포를 살펴봄으로써 탄성계수 및 적층각에 따른 영향을 고찰하였다. 또한 복합재IAISI4340 이중구조 후육실린더의 적층각 도출을 위한 다양한 적층각 조합용 통해 적층각 도출을 위한 전초를 마련하였다. 본 논문을 위한 해석에는 MSC.Nastran/Patran v.2005가 사용되었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1999년도 제13회 학술강연논문집
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• pp.11-11
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• 1999

Sach의 Boring out 측정방법은 튜브 또는 실린더 등의 축대칭 부품의 3차원 잔류 응력을 측정하는데 적용할 수 있다. 이 방법은 잔류응력이 층제거시 이완된 변형율로부터 결정된다는 원리에 근거하고 있다. 적용시 가정사항으로는 1) 잔류응력 분포가 축대칭이어야 하고 2) 응력 분포가 축방향을 따라 균일해야 한다는 것이다. 그러나 실제부품은 길이가 제한되어 있기 때문에 잔류응력 분포가 균일하다는 가정이 적용될 수 없다. 본 연구에서는 시편의 길이 대 외경 비를 변화시켰을 때 유한요소해석을 이용하여 층제거시 이완된 변형율로부터 계산된 측정값과 유한요소 해석값을 비교하여 이 측정방법의 적용한계와 타당성을 조사하였으며 얻어진 결론은 다음과 같다. Sach의 Boring out 측정방법을 적용하기 위해서는 부품의 외경 대 길이 비가 3이상일 경우 측정값과 해석값은 거의 일치하는 경향을 보이며 비가 증가할수록 측정오차가 줄어들 것으로 판단된다.