• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제10권11호
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• pp.446-451
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• 2010

와류발산현상을 파악하기 위하여 스프링에 장착된 원통형 실린더의 풍동실험을 수행하였다. 실험에 사용된 스프링장착 실린더는 2 자유도 구조물로 서로 분리된 직선모드와 회전모드를 고유모드로 갖도록 설계되었다. 풍동 실험결과 locking-on 현상에 의한 각 모드의 공명현상이 관찰되었으며 관찰된 결과로부터 와류발산현상은 실린더의 변위형상과 상관관계를 갖는 것을 확인하였다. 또한 와류발산하중에는 실린더의 진폭과 진동수의 영향이 작용함을 파악하였다.

• 소음진동
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• 제9권3호
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• pp.544-553
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• 1999

A 3-dimensional helical rod finite element is devloped for the dynamic analysis of cylindrical springs. Element matrices are formulated using the Galerkin's method, and an exact static deflection curve is used as a shape function. Because the resultant mass and stiffness matrices of the model are symmetric, effective direct solution method can easily be applied for analysing dynamic behavior of springs. The model is used to analyze the dynamic characteristics of a typical automotive valve spring. The effectiveness of the developed helical rod element is verified by comparing the results of the proposed method with those of a classical theory and experiments. The helical element developed in this study is superior to a straight beam element and a 2-dimensional curved beam element for this problem.

• 한국정밀공학회지
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• 제15권1호
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• pp.145-151
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• 1998

This paper addresses the results of an experimental and analytical research of cylindrical coil spring subjected to dynamic behavior. Transfer functions are presented for both deflection and transmitted force as the output with force as the input. Steady state sinusoidal magnitude ratio and transmittance are plotted along with experimental data. It is shown that dynamic characteristic of cylindrical coil spring must be used to enhance the reability of vibration system dynamic behavior analysis in actuating over some frequency.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권4호
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• pp.1337-1347
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• 2013

원통형 GFRP 개인하수 처리시설의 극한거동에 대한 매개변수해석을 수행하였다. 지반을 비선형 스프링으로 대체한 해석모델과 3차원 고체요소를 적용한 두 가지 해석모델이 작성되었다. 보강링의 형태와 지반조건의 변화에 따른 개인하수처리시설의 극한거동이 분석되었다. Ramberg-Osgood 모델과 Druker-Prager 모델이 각각 GFRP 및 지반의 비선형성을 나타내기 위하여 적용되었다. 원통형 개인하수처리시설 내부에 설치된 강관 보강링의 직경과 두께 및 지반 탄성계수 및 내부마찰각 등을 매개변수로 하여 하중-변위 관계, 축방향 변형률 및 후프방향 변형률 등이 유한요소해석을 통하여 도출되었고 여러 매개변수들이 강관으로 보강된 개인하수처리시설의 극한강도에 미치는 영향들이 분석되었다.

• 기술사
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• 제20권3호
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• pp.5-14
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• 1987

연속체의 해석에 있어서, 특별한 경우를 제외하고는, 구조물의 개략적인 거동을 파악해야 될 경우가 종종 있다. 이러한 요구에 부응하기 위해서 강체요소법(Rigid Element Method)이라 불리우는 새로운 해석법이 개발되었다. 강체요소법은 원래 평정연구실에서 벽식프리캐스트 철근콘크리트 구조물의 탄소성해석을 하기 위해서 개발된 해석법에 착안하여, 내수벽과 같은 연속체에 적용함으로서 시작된 수치해석법이다. 그 후 저자들은 도통쉘, 구형쉘 혹은 이들이 조합된 쉘구조물에 적용할 수 있도록 개발 확장하였다. 강체요소법의 기본개념은 연속체의 분해된 각 요소를 강체(rigid body)라고 가정하고, 각 요소들은 요소의 강성으로 치환된 가상스프링으로 서로 연결되어 있다고 가정하여, 이 가상스프링의 거동을 평가함으로서 전체구조물의 거동을 파악하는 해석법이다. 이때 요소의 주변에 취해진 스프링은 해석을 단순화하기 위해서 축력, 면내전단력 및 면외전단력만을 전달한다고 가정하고, 요소의 강체변위(자유도)는 요소내의 임의의 한 점에서 취하며, 이 점에서의 강체변위(rigid displacements)는 요소의 주변에 취해진 스프링을 통하여 다른 요소로 전달된다. 상기와 같은 강체요소법의 개념을 연속체의 탄성 및 탄소성해석에 적용하면, 해석적 개념이 단순할 뿐만 아니라 구조물 전체의 자유도수를 대폭 줄여 컴퓨터 계산시간을 절약할 수 있는 잇점이 있고, 거시적인 모델(macroscopic modeling)과 미시적인 모델 (microscopic modeling)의 중간적인 성격을 가지기 때문에 구조물의 파괴상황에 대해서도 그 개략을 파악할 수 있다. 본 논문에서는 강체요소법을 보다 일반화된 해석법으로 개발, 확장하기 위해서 종전에 단층스프링시스템(single-layer spring system)으로 해석이 어려웠던 문제점들을 보완한 복층프링시스템(double-layer spring system)을 사용함으로서 휨, 비틀림의 효과를 파악할 수 있는 이론적 개념을 적용한 새로운 구요소, 원통요소 및 평면요소를 개발하고, 이러한 강체요소들의 적합매트릭스의 유도 및 해석저긴 방법을 정식화하였다. 또 휨, 비틀림 및 전단력의 효과를 고려한 사각형원통요소 및 능형원 통요소를 이용하여 원통쉘의 탄성 및 탄소성해석할 수 있는 프로그램을 개발하고, 이 프로그램으로 캔틸레버로된 연속형철근콘크리트 원통쉘의 탄성 및 탄소성해석에 적용하여 구조물의 거동에 관한 수치해석의 결과, 즉 내력의 분포, 균열의 진전, 파괴의 상황 및 변형의 상태 등을 파악해 보았다.

• 대한기계학회논문집
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• 제15권6호
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• pp.1831-1838
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• 1991

본 연구에서는 와핑과 두 단면중심의 불일치에 의해 발생하는 기하중심의 이 동을 고려한 등매개변수보요소를 개발하여 스프링단면의 응력해석을 수행하고 그 결과 를 다음과 같이 검증할 것이다.우선 본 연구에 사용된 보요소가 이 두 효과를 효과 적으로 표현하고 있는지를 확인하기 위해서 간단한 비틀림실험과 비교할 것이다. 또 한 2차원문제에 대해서 입체요소를 이용한 결과와 비교하고, 원통형 스프링모델의 해 석결과를 Nagaya의 해석결과와 비교함으로써 실제 스프링해석에 효과적으로 적용될 수 있음을 보일 것이다.

• 대한기계학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.610-616
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• 1990

본 연구의 주요 목적은 표면균열의 상호간섭 효과를 선 스프링 모델을 이용하 여 해석하여 그 결과를 비교, 검토하는 것이다. 먼저 선 스프링 모델의 이론적 배경 을 설명하고 이를 바탕으로 개발된 ABAQUS 유한요소 프로그램을 이용하여 평판구조물 에 표면균열이 한개 존재하는 경우에 대한 해석을 수행하여 이 방법의 타당성을 확인 해 보고자 한다. 또한 평판 구조물 및 원통형 구조물에 2개의 표면 균열이 존재하는 경우에 대하여 해석을 수행하여 표면균열의 상호간섭 효과를 밝혀보고자 한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권6호
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• pp.83-91
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• 2005

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.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.432-437
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• 2016

본 연구는 금속 주름관, 내부 스프링, 금속마개 등으로 구성된 소형 벨로우즈 세트의 거동에 대하여 연구하였다. 벨로우즈는 자동차용 에어컨의 제어를 위한 전자기제어밸브의 핵심 부품으로써 기계적 하중과 외부 압력에 대하여 민감하고 정확하게 작동하여야 한다. 벨로우즈 설계 인자 도출을 위하여, 소형 인장시험기를 이용하여 벨로우즈 내부 스프링의 스프링 상수를 측정하고, 벨로우즈 세트의 하중-변위 선도를 측정하였다. 내부 스프링의 하중-변위 관계는 선형관계를 나타내었다. 벨로우즈 세트의 하중-변위 관계는 변위가 작을 때는 낮은 기울기를 가지고 하중이 증가하다가 이후 선형으로 증가하는 특성을 나타내었다. 실측 결과를 바탕으로 유한요소해석을 수행하여 외부 주름관의 유효 물성을 도출하고 유한요소 모델링을 확보하였다. 원통형의 형상을 고려하여 축대칭 모델을 적용하였으며, 주름관은 쉘 요소를 적용하였다. 확보한 모델을 활용하여 냉매 압력에 따른 벨로우즈의 거동에 대한 연구를 수행하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1991년도 춘계학술대회논문집; 한국해사기술연구소, 대전; 1 Jun. 1991
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• pp.127-132
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• 1991

충격에 민감한 용기나 기계들은 운반이나 보관중에 받을 수 있는 진동충격 을 완화시키기 위해 충격 마운트를 이용하게 되며, 충격마운트는 용기나 기 계들이 허용하는 최대가속도와 이들이 취급되는 환경에 의해 적절히 선정되 어야 한다. 그러므로 내충격 설계는 최대 허용 가속도나 취급환경에 대한 사 양과 이 사양에 의한 충격 마운트의 선정, 그리고 선정된 내충격 시스템의 충격시험에 의한 오일 탬퍼의 결합용이 사용되기도 하지만 구조가 복잡하고 가격이 비싸서 대용량이 경우에만 국한되어 사용되고 있으며, 가장 경제적인 것은 방진고무를 사용한 것이다. 내충격 시스템은 일반적으로 큰 변형량을 요구하고 있으며, 방진고무의 경우 큰 변형에서는 hardening 스프링의 비선 형성을 가지고, 형상계수와 고무배합율에 따라 정적 스프링상수와 동적 스프 링상수가 큰 차이를 보이는 등, 설계상의 여러 제한이 있다. 그러나 방진고 무는 형상변화가 자유로우며 제작이 용이하기 때문에 이러한 장점을 이용하 면 저렴하고 다양한 용도의 충격마운트 제작에 효과적으로 사용될 수 있다. 본 논문에서는 원통형 콘테이너의 내충격 설계를 위해 충격사양에 의한 충 격마운트의 설계, 설계된 내충격 시스템의 충격시험에 의한 검증을 순차적으 로 실시하여, 방진고무를 이용한 충격마운트 설계기술을 제시함으로써, 이후 방진고무제품의 설계를 위한 자료 및 과정의 제정에 도움을 주고자 한다.