• 한국생산제조학회지
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• 제21권5호
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• pp.784-789
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• 2012

Ultrasonic Cutting which uses a tuned blade resonant in a longitudinal mode, has been used to cut a range of materials from confectionery, baked products and frozen foods, to wood, bone, foams and composites. The Blade design typically uses finite element analysis, and it could be predicted vibration mode, gain and amplitude uniformity of the blade tip at resonant frequency. In this paper, FEA used to predict the vibration characteristic of the blade, and then the results were verified by analysis system of resonant frequency using the processed blade. The crack of the blade which is predicted from FEA was compared with the crack occurred by cutting experiment of rubber materials using the processed blade.

• 한국기계가공학회지
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• 제12권5호
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• pp.135-140
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• 2013

Ultrasonic cutting is a kind of eco-technique and cost-effective technique to be used for cutting of various materials such as baked product, fresh/frozen food, rubber, textile, wood, bone, etc. The performance of ultrasonic cutting is affected by design of cutting horn and cutting conditions. Specially the design of horn to resonate at the longitudinal direction is most important. To analyze the problems from which cracking and noise are often generated with conventional cutting horn, FEA is carried out, and then improved cutting horn which can reduce maximum stress and stress concentration is designed. Vibration characteristics, resonant frequency, gain, and amplitude uniformity of the cutting horn designed optimally are evaluated through FFT analysis and compared with those of conventional cutting horn.

• 한국융합학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.175-182
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• 2018

본 연구에서는 초음파 진동에너지가 융합된 커팅기용 공구 혼 제작에 대한 기초 연구 자료를 제작하고자 이론적방법과 유한요소해석을 병행하여 설계하였다. 고 성능의 초음파 절단을 진행하기 위해서는 횡진동이 아닌 종진동으로만 진동해야 하며, 기계적 진동에너지를 효율적으로 전달하기 위해 출력부에 최대진폭이 발생해야 한다. 따라서 공구 혼은 발진기의 가진 주파수와 공구 혼의 고유주파수가 동일하게 설계되어야만 한다. 공구 혼을 공진설계하기 위해서는 1차원 파동방정식을 이용한 이론적 접근법과, 유한요소 해석결과를 설계모델에 반영하는 방법이 있는데, 본 연구에서는 최초에 공구 혼의 대략적인 치수를 1차원 파동방정식을 통해 결정하고, 유한요소 해석 결과를 바탕으로 최적 모델을 선정하여 공구 혼의 최종 형상에 반영하였다. 이와 같은 내용을 실제 커팅용 공구 혼의 기초자료로 활용하고자 하며, 추후 제작 및 실험 데이터를 본 연구내용과 비교할 예정이다.