• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.36 no.11
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• pp.1335-1343
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• 2012

In this study, the lightweight modular design of hybrid railway carbody structures made of sandwich composites and aluminum extrusions was investigated by using topology and size optimization techniques. The topology optimum design was used to select the best material for parts of the carbody structure at the initial design stage, and then, the size optimum design was used to find the optimal design parameters of hybrid carbody structures using first-order and sub-problem methods. Through the topology optimization analysis, it was found that aluminum extrusions were suitable for primary members such as the underframe and lower side panel module to improve the stiffness and manufacturability of the carbody structures, and sandwich composites were appropriate for secondary members such as the roof and middle side panel module to minimize its weight. Furthermore, the results obtained by size optimization analysis showed that the weight of hybrid carbody structures composed of aluminum extrusions and sandwich composites could be reduced by a maximum of approximately 17.7% in comparison with carbody structures made of only sandwich composites.

• Composites Research
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• v.21 no.5
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• pp.15-22
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• 2008

This paper describes the results of structural integrity and crashworthiness of Automatic Guideway Transit(AGT) vehicle made of sandwich composites. The applied sandwich composite of vehicle structure was composed of aluminum honeycomb core and WR580/NF4000 glass fabric/epoxy laminate composite facesheet. Material testing was conducted to determine the input parameters for the composite facesheet model, and the effective equivalent damage model fer the orthotropic honeycomb core material. The finite element analysis using ANSYS v11.0 was dont to evaluate structural integrity of AGT vehicle according to JIS E 7105 and ASCE 21-98. Crashworthiness analysis was carried out using explicit finite element code LS-DYNA3D with the lapse of time. The crash condition was frontal accident with speed of 10km/h at rigid wall. The results showed that the structural integrity and crashworthiness of AGT vehicle were proven under the specified loading and crash conditions. Also, the modified Chang-Chang failure criterion was recommended to evaluate the failure modes of composite structures after crashworthiness event.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1994.10a
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• pp.99-104
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• 1994

초기설계뿐만 아니라 차량개발단계에서 일어날 수 있는 차체구조의 설계변경을 검토할 수 있고 최적화 할 수 있는 차체의 필라구조설계기술의 확립은 저진동 차체설계시 필수적이다. 특히 차량개발기간동안에 언제나 나타날 수 있는 진동문제를 빠른 시간 내에 해결하기 위해서는 차체 구조물의 어떤 부위의 어떤 설계변수를 적절히 변경하여야 하는지를 결정할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 저진동 차체의 초기 설계에 적용해 볼 수 있는 효과적인 방법으로서 변형 에너지법, 설계민감도해석법, 최적화설계법 등에 대하여 소개하고 각 방법들의 사용시 유의할 점을 밝혀 보았다. 이런 방법들은 새로운 소프트웨어의 도입이 없어도 현재 국내 자동차회사에서 차체의 응력해석 및 진동해석에 많이 사용하고 있는 유한요소해석 프로그램을 그대로 이용하여 설계에 적용할 수 있으므로 매우 유용하다.

• Composites Research
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• v.22 no.5
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• pp.1-7
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• 2009

The vehicle structure of Automated People Mover(APM) made of aluminum honeycomb sandwich with WR580INF4000 glass-fabric epoxy laminate facesheets was evaluated by structural test and finite element analysis. The test of the vehicle structure was conducted according to JIS E 7105. The structural integrity of vehicle structure was evaluated by stress, deflection and natural frequency obtained from dial-gauge and acceleration sensor. And the proposed finite element models were compared with the results of structural test. The results of finite element analysis showed good agreement with those of structural test. Also, in order to improve the stiffness of vehicle structure, the modified underframe model with reinforced side sill was proposed in design stage. The composite vehicle structures with modified underframe model had the improved structural stiffness about 44%.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.34 no.1
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• pp.55-60
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• 2010

The honeycomb composite joint structure designed for application to a tilting KTX railroad car body is subjected to bending loads of a cantilever type. Honeycomb sandwich composite panel-joint attached in the real tilting car body was fabricated and sectioned as several beam-joint specimens for the bending test. The fracture behaviors of these specimens under static loads were different from those under cyclic loads. Static bending loads caused shear deformation and fracture in the honeycomb core region, while fatigue cyclic bend loading caused delamination along the interface between the composite skin and the honeycomb core, and/or caused a fracture in the welded part jointed with the steel under-frame. These fracture behaviors could occur in other industrial honeycomb composite joints with similar sub-structures, and be used for improving design parameters of a honeycomb composite joint structure.

• Composites Research
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• v.17 no.1
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• pp.18-28
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• 2004

In order to evaluate the strength of carbody structures of railway rolling stock made of laminated fiber-reinforced composite materials, total laminate approach was introduced. Structural analyses were conducted to check the basic design of hybrid composite carbody structures of the Korean Tilting Train eXpress(TTX) with the service speed of 180km/h. The mechanical tests were also conducted to obtain strengths of composite laminates. The results show that all stress components of composite carbody structures are inside of failure envelopes and total laminate approach is recommended to predict the failure of hybrid composite carbody structures at the stage of the basic design.

• Journal of the Korean Society for Railway
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• v.11 no.1
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• pp.1-6
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• 2008

Sound transmission characteristics are investigated on the test specimen for the railway vehicle's floor section. Transmission loss on the honeycomb structure has been examined experimentally with the reverberation chamber. Predicted transmission loss values using NASTRAN, AUTOSEA2, are compared with measured Haloes and the effect of resonance on the transmission loss is identified. Transmission loss of different shapes of honeycomb structure are predicted.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.33 no.6
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• pp.367-374
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• 2020

A standard for the vibration magnitude of a maglev train is presented herein to ensure a comfortable ride for the passengers. The vibration magnitude is determined from the vertical acceleration of the car body. A parameter analysis of the maglev train system is then performed considering the vehicle-structure interaction, and a deflection limit of L/1300 is proposed to satisfy the standard for the vertical acceleration. The proposed deflection limit is applied to the dynamic analysis of the actual maglev train system to assess applicability. Compared with the existing standard for the guideway structure, the proposed deflection limit is expected to enable economical design and construction.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1995.10a
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• pp.289-295
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• 1995

구조물의 동적부하에 대한 동적변형 응답을 정확히 예측하고, Over Design이나 Under Design이 아닌 합리적인 설계방안의 개발은 중요한 과제이다. 동적강도해석이나 소음 승차감과 같은 진동 및 충격에 기인하는 제반 문제를 복잡한 구조물을 대상으로 합리적으로 처리하기 위한 Dynamic Design Analysis는 높은 신뢰성의 추구와 더불어 필요불가결한 기술이 되고 있다. 동적해석 방법으로는 현재 유한요소법이 널리 사용되고 있으며 여러 종류의 범용 프로그램들이 보급되어 있는 실정이다. 그러나 특히 동적문제에 있어서는 형상이나 거동이 복잡한 구조물의 경우, 또는 차량의 차체와 같이 많은 장착물이 부착된 경우에는 유한요소법의 적용이 곤란하여, 지금까지 대처할 수 있는 유용한 방법이 없었다. 따라서 비교적 용이하고 간단하게 적용가능한 진동실험을 기초로 한 구조물의 동적 응답해석 및 설계 방안의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 진동시험으로 얻어진 부분구조물의 응답특성과 결합특성으로부터 결합 후의 응답특성을 예측할 수 있는 방법을 전달함수합성이론을 기초로하여 프로그래밍 package화 한다. 그리고 평판구조물에 대하여 진동시험과 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 개발된 방법의 타당성을 검증한다. 또한 실제 차량에서 차체만의 진동시험과 엔진의 자유진동시험에 의한 시험데이터로부터 차체와 엔진이 마운트 결합된 후의 진동특성을 예측한다. 진동시험시에 입력과 출력에 노이즈가 필연적으로 혼입되어 주파수응답함수의 크기(magnitude)와 위상(phase)을 왜곡시킨다. 특히 위상의 왜곡은 복소수연산을 하는 전달함수합성법의 결과에 중요한 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 데이타 획득시 입력과 출력의 시간지연으로 생기는 위상왜곡을 보정하는 방법을 제시하고, 그 개선 정도를 조사한다.는 소견의 확실도로서 가능성을 표현한 것이다. 예를 들면, 진동진폭 스펙트럼상에 2X 성분이 상당히 크게 나타나 정렬불량의 가능성이 0.7 정도라고 판정하는 것 등은 이러한 수치적진리치를 이용하는 방법이다. 그러나 상기의 수치적 표현만으로는 확실도를 한개의 수치로서 대표하게 하는 것은 진단의 정밀도에 문제가 있을 것으로 생각된다. 따라서 언어적진리치가 도입되어 [상당히 확실], [확실], [약간 확실] 등의 언어적인 표현을 이용하여 애매성을 표현하게 되었다. 본 논문에서는 간이진단 결과로부터 추출된 애매한 진단결과중에서 가장 가능성이 높은 이상원인을 복수로 선정하고, 여러 종류의 수치화할 수 없는 언어적(linguistic)인 정보ㄷㄹ을 if-then 형식의 퍼지추론으로 종합하는 회전기계의 이상진단을 위한 정밀진단 알고리즘을 제안하고 그 유용성을 검토한다. 존재하여도 모우드 변수들을 항상 정확하게 구할 수 있으며, 또한 알고리즘의 안정성이 보장된 것이다.. 여기서는 실험실 수준의 평 판모델을 제작하고 실제 현장에서 이루어질 수 있는 진동제어 구조물에 대 한 동적실험 및 FRS를 수행하는 과정과 동일하게 따름으로써 실제 발생할 수 있는 오차나 error를 실험실내의 차원에서 파악하여 진동원을 있는 구조 물에 대한 진동제어기술을 보유하고자 한다. 이용한 해마의 부피측정은 해마경화증 환자의 진단에 있어 육안적인 MR 진단이 어려운 제한된 경우에만 실제적 도움을 줄 수 있는 보조적인 방법으로 생각된다.ofile whereas relaxivity at high field is not affected by τS. On the other hand, the change in τV does not affect low field profile but strongly in fluences on bot

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1991.04a
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• pp.57-61
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• 1991

최근 차량의 고급화에 따라 차실 소음 저감에 대한 연구가 많이 수행되고 있다. 차실의 소음은 주로 엔진 또는 동력전달 장치의 진동과 도로의 요철로 생기는 차체의 진동으로부터 발생된다. 차실에서 20-200Hz의 저주파수대의 소음은 주로 차체 진동과의 연성 효과로 기인한다. 따라서 이 주파수영역에 있어서 소음의 특성을 파악하기 위해서는 차실의 음향 모우드 해석과 차체 구조물의 진동과 차실 음향 모우드의 상호관계를 고려한 구조-음향 연성 해 석이 필요하다. 차실의 음향 모우드 해석을 위해서는 실험적 방법과 유한 요 소법을 이용하는 방법이 있다. 유한 요소법을 이용하여 음향 특성을 결정하 는 경우, 큰 어려움은 없으나 밀폐된 공동에서 경계면을 이루는 구조물의 진 동에 의해 음이 발생되는 경우 단순히 공간의 음향 특성만으로는 음향 응답 을 예측할 수 없게 된다. 즉, 경계면에서 반사되는 반사파는 경계면의 탄성 변위에 의해 운동 특성이 변화되어 반사되므로 입사파와 다른 특성을 가지 게 된다. 따라서 이러한 구조 진동 특성과 음향 특성을 모두 고려한 연성 해 석을 수행하여야 하며, 음향 모우드와 구조 진동 모우드와의 연성에 의한 음 향 응답 특성을 결정하기 위한 수치 해석 프로그램을 개발하게 되었다. 본 연구에서는 전.후 처리 및 사용자 편의성을 염두에 두고 차실소음해석 전용 프로그램(ACSTAP: Acoustical and structural, coupling analysis program) 을 작성하고 이를 실차에 적용하여 유용성을 보였다.