• 제목/요약/키워드: 전자기 유한요소 해석

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인덕턴스 변화 모델을 이용한 EMGF 출력 분석 (EMGF Output Analysis Using Inductance Variation Model)

  • 김태신;성인모;양지혁;유천열;권오규
    • 한국자기학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.5-11
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    • 2009
  • Explosive Magnetic Generator of Frequency(EMGF)는 고폭화약의 폭발을 이용하여 화약의 폭발 에너지를 전자기 에너지로 변환 시키면서 초고주파의 강한 전자파를 발생시키는 효율적인 방법으로 연구되고 있다. 이 때 발생하는 전자파의 물리적 원인은 현재까지 명확하게 규명되어 있지 않은데, 단순한 시변 등가회로 해석만으로는 이러한 고주파 발진을 설명하기 어려운 것으로 알려져 있다. 이 논문에서는 기존에 널리 받아 들여 지고 있는 지수 감소적인 시변 인덕턴스 변화 모델에 대해서 자장압축효과를 고려한 유한요소 해석을 통해 문제점을 분석하고 보다 정확한 인덕턴스 변화 모델의 경향성에 대해서 제시하고자 한다. 그리고 이렇게 제시된 새로운 인덕턴스 변화 모델을 사용한 EMGF 출력 시뮬레이션을 통해 새로운 인덕턴스 변화 모델이 출력에 미치는 영향을 분석한다.

비정질 TbFe박막의 열자기 기록시 온도분포와 Bit크기의 관계 (Relationship between temperature profiles and bit size during thermomagnetic recording of amorphous TbFe thin film)

  • 이세광;박종철
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제3권3호
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    • pp.187-194
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    • 1990
  • 광자기 메모리용 재료인 비정질 TbFe 박막을 대상으로 열자기 기록시 박막에 분포하는 온도와 이때 만들어지는 bit의 크기간에 상호관련성을 조사하였다. 레이저 조사에 의해 가열된 박막의 온도분포는 유한요소법을 이용한 열전달 해석에 의해 계산하였다. 레이저 가열종료 직전 박막 면에 분포하는 온도 contour로 부터 bit 크기를 예측하였다. 여기서 bit 크기는 온도 상승에 따라 보자력이 약화되어 외부자계와 박막반자장의 합력이 역자구를 만들어 준다고 가정하여 이 경계가 되는 온도(Tcrit)로 이루어지는 등온선의 크기로부터 정하였다. 열자기 기록 실험으로부터 기록 bit의 크기(Dmeas.)을 측정하여 레이저조사조건별로 예측한 bit크기(Dpred.)와 비교하였다. 특히, 레이저 pulse시간 변화에 따른 여러온도의 등온선 contour 직경변화를 조사하여 실측한 bit크기와 비교 검토함으로써 bit형성에 미치는 온도분포의 영향을 조사하였다. 이 결과 레이저 pulse시간이 길어지거나 레이저 power가 상대적으로 작을때 실측한 bit크기가 예측된 bit크기보다 커지는 것으로 나타났으며 이는 Tcrit 온도구배가 완만해질수록 bit경계가 되는 온도가 낮아지는 것으로 해석된다.

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대용량 추진용 BLDC전동기의 자계 및 열계 해석 (A Magnetic and Thermal Analysis of the large scale BLDC Motor for Propulsion System)

  • 김한들;김철;신판석;김동석;성일권;박관수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.963-965
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    • 2005
  • 본 연구는 대용량 추진용 32극, 192슬롯의 3MW급의 BLDC(Brushless DC) 전동기를 모델로 2차인 유한요소법(FEM)을 이용 전자계 및 열계 특성을 해석한 것이다. 이러한 해석을 통하여 BLDC 전통기의 진동 및 소음의 원인을 분석하고 성능향상을 위한 방법을 연구하며 이에 전동기의 소음 및 진동의 저감과 성능을 향상시킬 수 있는 최적설계에 그 목적이 있다. 또한 FEM을 이용 열계 특성을 해석하고 이를 분석하여 설계정수 변경에 반영한다. 위의 결과들을 설계에 적용하여 BLDC의 성능향상을 위한 최적설계 모델을 제시하게 될 것이다.

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강압용 압전변압기의 설계 및 유한요소해석 (Design and FEM Analysis of Piezoelectric Ceramic Transformer for Low-Voltage Step-Down Application)

  • 정현호;이상기;박태곤;이원재
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2000년도 영호남학술대회 논문집
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    • pp.70-73
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    • 2000
  • This paper present a new sort of multilayer piezoelectric ceramic transformer for AC-adapter. This piezoelectric transformer operates in the second longitudinal vibration mode. The output voltage of the multilayer piezoelectric transformer was simulated using ANSYS, that is one of the FEM analysis program. As results, the minimum displacement was occurred at the two paints where one is the middle of input and the other is middle of output side in second thickness extensional vibration mode. And output voltage was inversely decreased by increasing number of output layers. 缀Ѐ㘰〻ሀ䝥湥牡氠瑥捨湯汯杹

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적류 전차 탑재용 피뢰기 설계 및 기본성능평가 (Basis Performance Evaluation and Design of Direct Current Arresters of Railway Rolling Stock)

  • 김석수;허종철;이운용;한세원;조한구
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.644-647
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    • 1999
  • The main objective of this paper is to design and test a new type of polymer ZnO surge arrester for DC power system of railroad vehicles. The rated voltage is 1500v direct current. The main research works are focused on structure design by finite element method, rat ing vol tape, temporary over vol tape and studies of character int ice of polymeric surge arrester .

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열-전자기 연성해석을 이용한 차축에 대한 최적의 고주파 열처리 주파수 조건에 대한 연구 (An Optimal Frequency Condition for An Induction Hardening for An Axle Shaft using Thermal-Electromagnetic Coupled Analysis)

  • 최진규;남광식;김재기;최호민;이석순
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권2호
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    • pp.207-212
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    • 2016
  • 신뢰성 및 반복성을 포함한 장점을 갖고 있는 고주파 유도 경화는 많은 산업분야에 사용된다. 고주파 유도 경화는 화염을 이용하지 않고 최소한의 시간에 에너지-효율적인 가열방법을 제공하는 비접촉식 방법이다. 최근, 유한요소법을 이용한 고주파 유도 경화가 적극적으로 연구되고 있지만, 이들 연구는 단지 분석의 정확도에 초점을 맞추고 있다. 본 논문에서는 코일 및 입력 전원을 동일한 형태의 조건에서 가변 주파수를 적용하여 해석하고 실험결과와 비교하였다. 해석과 실험 결과는 최적의 주파수인 3kHz를 사용하였을 때 경화 깊이가 거의 동일함을 보인다.

이식형 인공중이 시스템을 위한 고효율 차동 전자 트랜스듀서의 설계 (Design of High Efficiency Differential Electromagnetic Type Transducer for Implantable Middle Ear System)

  • 송병섭;노철균;김명남;조진호
    • 센서학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.171-182
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    • 2002
  • 이식형 인공중이에 사용되는 일반적인 전자기 방식의 진동 트랜스듀서에 비하여 두 개의 소형 영구자석을 같은 극끼리 접착한 후 코일내부에 위치시킨 차동 전자 트랜스듀서는 효율이 높고 코일-영구자석간의 공극조정이 필요 없으며 외부의 자기장에 대하여 영향을 받지 않는 특성을 가진다. 본 논문에서는 이러한 차동 전자 트랜스듀서를 이식형 인공중이 시스템에 사용하기 위하여 입력전류에 대하여 진동력의 크기를 최대화시킬 수 있는 효율적인 구조를 제안, 해석하였다. 유한요소 해석을 통하여 가장 효율적인 코일과 자석의 길이 비를 도출하였고 소리신호 전달을 위한 트랜스듀서의 필요 진동력을 산출한 후 트랜스듀서 발생 진동력을 해석하였다. 그리고 실제 이소골에 이식할 수 있는 크기의 트랜스듀서를 제작하기 위한 설계상수를 추출하였다. 계산된 설계상수를 이용하여 이식 가능한 크기로 트랜스듀서를 구현한 후 무부하 실험과 사체 부하 실험을 실시하여 제작된 트랜스듀서가 실제 중등이상 고도난청자를 위한 이식형 인공중이 시스템에 사용될 수 있음을 증명하였다.

표면 코일과 영구자석간의 전자기력에 의해 구동되는 마이크로미러 설계 (Design of Micromirror Actuated by Electromagnetic Force Between Surface Coil and Permanent Magnet)

  • 김병민;장종현;한승오;박정호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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    • pp.1530-1531
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    • 2007
  • 본 논문은 미러 표면에 형성된 코일과 미러 양쪽에 위치한 영구자석간의 전자기력에 의해 구동되는 마이크로미러의 설계 및 결과를 나타낸다. $4mm\;{\times}\;4mm$ 크기를 갖는 미러의 전자기 특성 및 구동을 유한요소해석 프로그램인 COMSOL Multiphysics를 이용하여 시뮬레이션 하였다. 4 kHz의 공진주파수 특성을 갖도록 설계된 마이크로미러는 코일에 $3.6\;A/mm^2$의 current density 적용 시 x-, y-axis displacement가 각각 $1.2{\mu}m$, $12{\mu}m$가 되는 것으로 나타났다.

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하드디스크 드라이브의 충격해석 및 실험적 검증 (Shock Simulation and Experimental Verification of HDD)

  • 김진곤;이재곤
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제10권10호
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    • pp.2583-2588
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    • 2009
  • 본 논문에서는 반정현파 형태의 충격을 받는 HDD에 대한 충격해석을 수행하고, 그 타당성을 실험적으로 검증하였다. 일반적으로 센서를 이용한 제품의 충격실험을 통해서는 제한적인 정보만을 얻을 수 있지만, 컴퓨터를 이용한 해석기술은 제품의 파손현상을 규명하는데 필요한 보다 광범위하고 상세한 정보를 제공할 수 있는 장점을 가진다. 하지만, 이러한 해석결과는 여러 요인들에 따라 매우 민감하기 때문에 그 타당성을 검증하는 것이 중요하다. 따라서 본 연구에서는 200G/1ms의 전자기 충격실험과 300G/2ms의 낙하충격실험을 통하여 HDD의 조립단계별로 LS-DYNA를 이용한 유한요소해석의 신뢰성을 검증하였다.

힘의 방향성을 고려한 전자기 커플러의 위상 최적화 (Topology Optimization of an Electromagnetic Coupler Considering Force Direction)

  • 양승진;유정훈
    • 정보저장시스템학회논문집
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    • 제2권4호
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    • pp.230-235
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    • 2006
  • The machine locking system is an important device for the safety of persons using the machine. In this study, a locking system using electromagnetic fields is proposed to decrease the defects and the cost for repairing and maintenance of the existing locking system using structural mechanism. We analyze the electromagnetic locking system and calculate the generated force considering direction by the finite element method. Also, we set up two design domains for the topology optimization; first domain is optimized to reduce the volume and the other is optimized to maximize the generated force keeping the volume, especially. The optimal design is obtained by integration of the two optimized results. An improved design is obtained by the optimal topology and it is confirmed by comparison with the initial locking system.

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