• 대한기계학회논문집A
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• 제40권4호
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• pp.353-362
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• 2016

정확한 점탄성 재료의 히스테리시스 모델은 에너지 손실을 정량화 하는데 매우 중요하다. 우리는 본 논문에서 대변형 상태의 탄성체에 대한 비선형 초-점탄성 지배방정식 모델을 제시하고자 한다. 본 연구는 Hoofatt의 모델에서 Neo-Hookean 초탄성 모델 대신 Yeoh 초탄성 모델로 지배 방정식을 유도하여 탄성체의 점탄성 거동을 모델링하였다. 또한 폴리우레탄 시편을 사용하여, 평균 변형률 ${\varepsilon}_m=1.5$, 진폭 변형률 ${\varepsilon}_a=0.2{\sim}0.8$, 주파수 f=0.02~0.2의 조건에서 단축 사인형 반복 하중 실험과 제시한 점탄성 모델을 Matlab으로 비교하였다. 본 연구의 점탄성 모델은 변형률이 230% 이상의 대변형 상태의 에너지 손실도 계산할 수 있다.

• Elastomers and Composites
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• 제40권2호
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• pp.93-103
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• 2005

본 연구에서는 자동차에서 댐핑 재료로 많이 사용되고 있는 스틸 다이내믹 댐퍼를 대체할 수 있는 소재로서 유기탄성체를 사용하였다. 그러나 유기탄성체를 사용하여 스틸 다이내믹 댐퍼를 대체하기 위해서는 스틸 다이내믹 댐퍼에 상응하는 비중의 구현이 가장 중요하고도 해결하기 어려운 과제이다. 본 연구에서는 고비중 구현을 위한 첫 단계로 최적의 매트릭스 탄성체 및 충전제를 선정하여 충전제의 충전량(vol%)에 따른 고무 혼합물의 경화 특성, 인장 강도, 혼련과정중의 고무 혼합물의 온도 변화 및 반발 탄성 등의 특성을 조사하였다. 충전량이 증가할수록 고무 혼합물의 $t_{s2}$는 감소하였고 $t_{90}$는 전반적으로 증가하였다. 또한 인장 강도는 감소하였고 고무 혼합물의 온도는 충전제 입자간의 마찰열로 인하여 증가하였다. 반발탄성은 충전제가 증가할수록 감소하였다. 따라서 초 고비중을 얻기 위해서는 고충전 기술이 선결되어야 하는데 고충전을 할 경우 매트릭스인 유기탄성체의 부피가 상대적으로 감소하기 때문에 기존의 유기탄성체 경화 시스템으로는 경화가 불가능하여 고충전에 부합하는 경화 시스템을 구축 하고자 매트릭스의 광화학적 개질을 시도하였고, 개질여부는 FTIR-ATR로 분석을 통해 확인하였다. 충전제의 충전밀도를 높여 매트릭스 탄성체에 충전제의 안정한 분산 및 고충전 기술을 확립하고자 충전제의 개질을 통해 충전제의 입도, 입도 분포도 및 형태를 제어하였다. 입도분석기로 입도 및 입도 분포의 변화를 확인하였고 SEM을 이용하여 충전제의 형태 변화를 확인하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집A
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• pp.438-445
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• 2000

Tire performance is significantly influenced by the cord tension distribution, and which is governed by the tire shape. To increase the tire performance, it is very important for one to find the shape with the ideal distribution of tension. But it is not easy to find such an optimal tire shape. Therefore, in order for the successful tire-shape optimization, we need to investigate how the change of tire shape influences on the cord tension. In this paper, we intend to numerically analyse the relation between the carcass shape and the cord tension.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제16권5호
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• pp.1-7
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• 2022

최근 인공위성 임무 고도화에 따라 고성능의 전장품이 탑재되어 시스템 소요전력이 증가되고 있다. 이에 따라 충분한 전력확보를 위하여 태양전지판 크기 또한 점차 증가하고 있다. 태양전지판의 크기 증가 및 중량화는 위성체 자세 기동 시 발생하는 진동과의 커플링 등에 의해 태양전지판 탄성 진동의 크기 증가를 유발한다. 상기 진동은 힌지 및 요크를 통해 위성체에 전달되어 지향성능이 요구되는 고정밀 관측위성의 지향성능과 직결되어 고해상도 영상 획득 임무 성능을 저하시킨다. 종래에는 태양전지판의 탄성 진동을 저감시키고자 고강도 설계에 집중 또는 별도의 보강재 및 댐퍼 시스템을 적용하였다. 그러나, 이는 부피 및 무게를 증가시키며 시스템 복잡성이 증가하는 한계점이 존재한다. 본 연구에서는 상기 한계점을 극복하고자 초탄성 형상기억합금(SMA: Shape Memory Alloy) 양면에 점탄성 테이프로 박막층을 적층함으로써 댐핑 특성을 극대화하였으며, 별도 시스템 적용없이 작은 부피 및 무게로 진동을 저감하여 시스템 경량화에 기여할 수 있는 설계기법을 제안하였다. 제안한 초탄성 SMA 적층형 태양전지판 요크를 태양전지판 더미에 적용시켜 자유감쇠시험 및 온도시험을 통해 설계 유효성을 입증하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제32권4호
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• pp.253-260
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• 2018

Recently, the application of non-steel materials in ships and offshore plants is increasing because of the development of various nonlinear materials and the improvement of performance. Especially, hyper-elastic materials, which have a nonlinear stress-strain relationship, are used mainly in marine plant structures or ships where impact relaxation, vibration suppression, and elasticity are required, while elasticity must be maintained, even under high strain conditions. In order to simulate and evaluate the behavior of the hyperelastic material, it is very important to select an appropriate material model according to the strain of the material. This study focused on the selection of material models for hyperelastic materials, such as rubber used in the marine and offshore fields. Tension and compression tests and finite element simulations were conducted to compare the accuracy of the nonlinear material models due to variations in the stretch ratio of hyper-elastic material. Material coefficients of nonlinear material models are determined based on the curve fitting of experimental data. The results of this study can be used to improve the reliability of nonlinear material models according to stretch ratio variation.

• 대한기계학회논문집A
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• 제25권6호
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• pp.980-987
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• 2001

Tire performance is significantly influenced by the carcass tension distribution that is governed by the sidewall contour. To maximize the tire performance, it is very important for one to find the sidewall contour with the ideal tension distribution. But it is not easy to find such an optimal sidewall contour. Therefore, in order for a successful tire-shape optimization, we need to investigate how the change of sidewall radius influences on the carcass tension distribution. In this paper, we intend to numerically investigate the relation between the sidewall-radius change and the carcass tension distribution.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제12권2호
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• pp.46-58
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• 2018

고해상도 관측위성의 대용량 영상 데이터 송신용인 2축 짐벌식 X-밴드 안테나는 궤도 임무수행 중 안테나 구동에 따라 미소진동을 유발하며, 이는 관측위성의 영상 품질을 저하시키는 요인 중 하나이기 때문에 반드시 절연되어야 할 대상이다. 본 논문에서는 상기 X-밴드 안테나의 방위각 구동에 따른 미소진동절연과 동시에 기존에 제안된 티타늄 블레이드 기어가 소성변형에 취약한 문제점을 보완하기 위해 초탄성 형상기억합금 (SMA)을 활용한 메쉬 와셔 기어를 제안하였다. 상기 SMA 메쉬 와셔 기어의 기본 특성을 파악하기 위해 SMA 메쉬 와셔 두께방향 정하중 시험과 SMA 메쉬 와셔 기어 수준의 회전방향정하중 시험을 실시하였다. 아울러 안테나 조립체 수준의 미소진동 측정시험을 통해 제안된 SMA 메쉬와셔 기어의 진동절연이 효과적임을 입증하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제18권1호
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• pp.1-10
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• 2024

선행연구에서는 위성체의 고기동 시 전개형 태양전지판으로부터 발생하는 잔여진동을 저감시키기 위해 초탄성 형상기억합금 (Shape Memory Alloy, SMA)을 적용한 적층형 태양전지판 요크를 제안하였다. 요크에는 SMA 양면에 구속층을 적층시키기 위해 점탄성 테이프가 적용되며, 점탄성 테이프는 온도 의존성이 높아 온도에 따라 댐핑 특성 변화로 요크의 진동저감 성능에 직접적인 영향을 미친다. 이에 따라, 온도별 요크의 댐핑 성능을 확인하기 위해 다양한 온도조건에서 자유감쇠시험을 수행하여 댐핑 성능이 가장 극대화되는 온도 구간을 식별하였다. 본 논문에서는 상기 온도시험 결과를 토대로, 요크가 궤도 열환경에 노출되더라도 효과적인 댐핑 성능을 유지할 수 있도록 궤도 열해석을 통해 요크의 열적 거동 및 온도를 예측하였으며, 요크가 최적의 진동저감 성능을 낼 수 있도록 열 설계안 도출 방안에 관해 기술하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 B
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• pp.867-868
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• 2006

리니어 모터는 일반적으로 회전하는 모터와 같이 여러 형상의 극간에서 발생되는 힘의 균형에 의해서 구동되는 것이 일반적이다. 특히 하나의 극간에서 미소 구동하는 리니어 모터는 구동력과 실제 이동하는 위치 사이에서 댐핑이나 무게와 함 사이에서 발생하는 가속력의 차이에 의해서 주어진 힘의 파형과 움직이는 위치의 괴적이 만들어가는 이동자의 위치 사이에는 다소 시간 처짐이 발생하게 된다. 본 논문에서는 구동력과 실제 이동하는 위치 사이의 시간 처짐의 원인으로 알려져 있는 딤핑의 조건을 변화시키고 이에 다른 구동력의 변화를 알아보았다. 댐핑이 전형 없는 조건과 댐핑이 조금씩 증가함으로 인해서 주어진 시스템의 기계적 공진 영역에서 발생하는 여러 가지 구동특성을 정량적으로 평가해 보았다. 60[Hz]가 공진인 이동자와 탄성체로 이루어진 시스템에서 58-62[Hz]에서 구동될 경우 힘의 주파수와 가해진 힘에 다라 이동자의 초기 거동을 알아보았으며 초기 0.3초 구간에서 구동되는 특성을 알아보았다. 전체적으로 이동자의 구동 괴적과 주어진 힘의 파형 사이에서 발생하는 시간 처짐은 댐핑계수에 가장 지배적인 영향을 받았으며 구동 힘의 주파수가 공진주파수보다 작으면 점점 증가하고 크면 점점 감소하는 경향을 가지며 공진주파수의 구동력이 가해진다면 시간 처짐은 거의 변화가 없음을 알 수 있었다.

• 치위생과학회지
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• 제10권3호
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• pp.177-183
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• 2010

탄성 고무인상재의 종류인 폴리설파이드(polysulfide), 폴리이써(polyether), 부가중합형 실리콘(addition silicone)에서 점주도(consistency)가 Type III인 인상재를 각각 1종류 선택하여 증류수 $3.3{\mu}l$를 떠뜨려 접촉각을 측정하고, 세 종류의 인상체에 치과용 경석고를 부어 작업모형을 만들고 표면을 관찰하였다. 접촉각 측정은 전자동접촉 각 측정시스템(DM-700, KYOWA, Japan)을 이용하였고 작업모형의 표면관찰은 전계 방사형 주사 전자현미경(JSM-6700F, JEOL Ltd., JAPAN)을 이용하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1) 초기 접촉각의 평균과 표준편차는 부가중합형실리콘, 폴리이써, 폴리설파이드 제품이 각각 $91.3^{\circ}{\pm}20.5$, $90.0^{\circ}{\pm}2.2$, $101.5^{\circ}{\pm}2.3$로 평균값은 유사하게 나타났으나 부가중합형실리콘의 표준편차값에서 큰 차이를 보여줬다. 이는 술자의 술식에 따라 항상 일정한 특성을 보여주지 않는 다는 것이다. 2) 시간이 흐를수록 부가중합형실리콘 제품은 다른 두 종류에 비해 접촉각이 급속히 감소함을 관찰 할 수 있었고, 초기접촉각이 $91.3^{\circ}$이며 25초 후 $29.4^{\circ}$로 급격히 감소했다. 3) 폴리이써 제품은 초기접촉각이 $101.5^{\circ}$에서 25초 후의 접촉각 $90.7^{\circ}$이였고, 폴리설파이드 제품은 초기접촉각이 90.0에서 25초 후의 접촉각 84.2로 변화가 거의 일어나지 않았고 그 각도도 부가중합형실리콘에 비해 컸다. 4) 세 종류의 탄성고무인상재에서 시간이 흐름으로써 관찰된 접촉각은 유의성이 있었다(p<0.001). 5) 작업모형의 표면관찰에서 부가중합형실리콘이 가장 치밀했고, 그 다음 폴리설파이드, 폴리이써 순서였다. 따라서 탄성고무 인상재에 있어서 접착각이 작은 부가중합형 실리콘은 폴리이써나 폴리설파이드 제품에 비해 더 치밀한 작업모형을 얻을 수 있었고 세 종류의 인상재접착각에서 큰 유의성을 보였다. 그러나 부가중형 실리콘은 접촉각의 편차가 커 술자의 주의가 필요한 것으로 나타났고 폴리설파이드 제품과 폴리이써 제품은 20~25초 후 접촉각이 최초 접촉각과 큰 차이를 보이지 않아 소수성 제품으로 인상채득 시 주의가 요망되는 것으로 보여진다. 향후 Vitro 상태에서 인상재에 영향을 미치는 여러가지 요인들에 대한 계속적인 연구의 필요성을 느낀다.