• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1996.11a
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• pp.877-881
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• 1996

승용차나 소형승합차에는 현가장치의 스프링으로 코일스프링을 많이 사용하고 있으며 최근 들어 승차감의 상을 위해 변위의 증가와 함께 스프링 정수가 증가하는 경화 특성 스프링(hardening type spring)을 많이 채택하고 있는데, 이 특성을 나타낼 수 있는 방법 중 하나가 등반경-테이퍼 소재의 코일스프링이다. 이 논문에서는 주어진 차량조건으로부터 이상적인 스프링 특성곡선을 계산하고 이 곡선을 분할하여 직선의 연결로 근사시켜 분할한 수만큼의 직선적 특성의 스프링으로 직렬 연결되어 있다고 가정하여 이 곡선에 근접된 특성을 가지는 등반경-테이퍼 소재 코일 스프링의 설계방법을 제시하고자 한다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.19 no.9
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• pp.84-90
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• 2018

In constructing the multi-body dynamics model to analyze the behavior of the railway vehicle, it is very important to understand the properties of the suspension elements that constitute the suspension system. Among them, coil springs, which are mainly used in primary and secondary suspension systems, clearly show the axial stiffness in the drawings, but the lateral properties of the coil springs are not specified clearly, making it difficult to construct a dynamic analysis model. Therefore, in this paper, the model for analyzing the lateral stiffness of the coil spring is examined. A finite element method was applied to analyze the lateral stiffness of the coil spring and numerical analysis was performed by applying the coil spring lateral stiffness analysis model proposed by Krettek and Sobczak. And the test to analyze the lateral stiffness of coil spring was conducted. As a result of comparing with the test results, it was found that the results obtained by applying the lateral stiffness analysis model of Krettek and Sobczak and correcting the correction coefficient are similar to those of the test results.

• Journal of Power System Engineering
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• v.7 no.4
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• pp.49-54
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• 2003

스프링은 가장 널리 이용되어지고 있는 기계요소이다. 본 논문에서는 원추형 코일스프링의 강성을 구하기 위하여, 빔요소를 이용한 유한요소법을 사용하였다. 가상일의 법칙을 이용하였고, 코일스프링의 하중벡터를 압축 분포하중으로 대체하였다. 하중의 증가에 의한 절점에서의 변위는 유한요소법를 이용하여 계산하였다. 단계법으로 결점의 변위를 중첩하여 전체 강성행렬을 구하였다. 유한요소법에 의한 해석치는 실험치와 잘 일치하였다. 본 논문에서 제시한 프로그램을 사용하여, 스프링 강성과 응력을 예측할 수 있을 것으로 사료된다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.38 no.1
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• pp.31-36
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• 2014

This paper shows the feasibility of using carbon-fiber-reinforced polymer (CFRP) composite materials for manufacturing automotive coil springs. For achieving weight reduction by replacing steel with composite materials, it is essential to optimize the material parameters and design variables of the coil spring. First, the shear modulus of a CFRP beam model, which has $45^{\circ}$ ply angles for maximum torsional stiffness, was calculated and compared with the test results. The diameter of the composite spring was predicted to be 17.5 mm for ensuring a spring rate equal to that when using steel material. Finally, a finite element model of the composite coil spring with $45^{\circ}$ ply angles and 17.5 mm wire diameter was constructed and analyzed for obtaining the static spring rate, which was then compared with experimental results.

• Proceedings of the Korean Reliability Society Conference
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• 2006.05a
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• pp.239-246
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• 2006

프레스다이용 코일스프링은 자동차 및 전자제품의 외형생산에 필요한 금형 내에 장착되는 금형용 스프링으로서 녹아웃 및 스트리퍼 등에 사용되고 있다. 프레스다이용 코일스프링이 사용 중 파손 시에는 고가인 금형의 손상 및 생산성에 영향을 미칠 수도 있기 때문에 사용 환경에서의 신뢰성확보가 요구되어지고 있다. 특히 중(重)하중 및 극중(極重)하중용 스프링은 과거 현장에서 파손사례가 자주 발생함으로 인해 외산을 선호하는 경향이 있는 형편이다. 이에 국산 스프링의 신뢰성검증 및 확보를 위해 신뢰성기반구축사업을 통해 신뢰성평가기준(RS D 0014)가 제정되었으며, 이 평가기준에 의거하여 국내 업체의 제품에 대해 신뢰성평가를 실시하였다. 프레스다이용 코일스프링의 파손원인은 주로 반복하중에 의한 피로파손과 일정한 변위의 변형으로 발생하는 코일스프링 자유높이의 축소로 크게 구분되어질 수 있다. 시험결과 주 파손양상은 피로에 의한 균열발생이었으며, 코일 끝단부와 끝단부 직하부의 코일과의 마찰에 의한 균열발생이 주원인이었다. 즉, 코일의 끝단면과 직하면 코일이 연속적으로 부딪침으로써 발생한 변형 및 마모에 의해 표면균열이 발생하고, 표면균열에서 반복적인 부하하중이 가해짐으로써 피로균열 진전을 통해 점차적으로 파손이 진행되어졌음을 알 수 있었다. 본 발표에서는 기준에 의거하여 로하중용 프레스 다이용 코일스프링을 평가한 신뢰성평가시험 결과에 대해 보고하고, 파단면 관찰과 외산제품과의 미세조직 및 조성 등의 비교분석결과 등을 기초로 파손원인을 분석한 결과에 대해 보고하고자 한다.제고할 수 있을 것으로 기대한다.X>$CdCl^+,\;CdSO_4$ 등이 형성되었다. 수은의 경우는 해수 및 증류수를 용출용매로 이용한 모든 경우에서 납, 구리, 카드뮴과는 달리 대부분 침전하였다. 더욱이 해수에 존재하는 고농도 염소($Cl^-$)와의 수착으로 인해 finite solid인 calomel($Hg_2Cl_2$)이 형성되어 대부분 침전(SI=0)되기 때문에 납, 구리, 카드뮴 보다 더 낮은 환경이동성을 갖을 것으로 사료된다. 상기 실험결과 용출용매로 증류수와 해수를 이용했을 때, 제강 슬래그에서 용출되는 납, 구리, 카드뮴, 수은의 용출 경향의 차이를 확인할 수 있었고 이에 따라서, 납, 구리, 카드뮴의 용출 유해성은 낮기 때문에 해양구조물로의 제강슬래그 유효이용은 적합할 것으로 판단되었다.im80%$로 계산되었다. 열형광선량계로 측정된 방사선량은 각각 1.8, 1.2, 0.8, 1.2, 0.8 (70 cm 거리) cGy로 측정되었으며, 환자의 복부 표면에서의 서베이메터를 이용한 측정량은 10.9 mR/h였다. 차폐구조물의 사용 시 전체 치료 동안에 태아선량은 약 1 cGy 정도로 평가되었다. 결론 : AAPM Report No.50의 자료에 따르면, 임산부의 방사선 치료 시 태아의 방사선 피폭선량은 5 cGy 이하일 경우에 방사선 피폭에 따른 태아의 위험이 거의 없는 것으로 제시되고 있다. 본원에서 차폐 구조물을 설치하였을 경우에 측정된 태아선량은 약 1 cGy로 측정되었고, 고안된 차폐구조물

• Geotechnical Engineering
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• v.20 no.6
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• pp.44-47
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• 2004

본 기술은 와이어로프의 중간 부위와 단부에 코일스프링을 설치하여 하중 작용시 압축으로 저항하게 하는 낙석방지 울타리의 제작ㆍ설치 기술이다. 이는 낙석 발생시 고유진동수가 작고 큰 변형률이 유도되므로 접촉시간이 길어 와이어로프에 발생하는 장력을 감소시키고 충격흡수능력을 향상시켰으며, 압축으로 저항하여 와이어로프가 먼저 파단된 후 스프링이 항복하도록 하여 안전성을 향상시킨 기술이다.(중략)

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.40 no.3
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• pp.275-280
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• 2016

In this study, a release test bed is designed to evaluate the dynamic behaviors of a coil spring. From the release tests, the dynamic behaviors of a coil spring are analyzed. A lumped parameter spring model was established for numerical simulation of a spring. The design variables of a coil spring are optimized by using the design of experiments approach. Two-level factorial designs are used for the design optimization, and the primary effects of the design variables are analyzed. Based on the results of the interaction analysis and design sensitivity analysis, the level of the design variables is rearranged. Finally, the mixed-level factorial design is used for the optimum design process. According to the optimum design of the opening spring, the dynamic performance of the spring-operated mechanism increases by 2.90.

• Journal of KSNVE
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• v.8 no.6
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• pp.1015-1022
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• 1998

This paper addresses the results of an experimental and analytical research of a helical coil spring subjected to dynamic behavior using space curve vector after considering elongation rate. Vibrations in helical coil spring can be divided into 3 modes such as vibrations of coil spring center axis' vertical direction. axis' horizontal direction, direction about center axis. However. these 3 modes are dependent one another and are characterized as coupled. The dependency was proved through both theoretically and experimentally analyzing the results of dynamic characteristics of coil spring center axis' vertical direction vibration by transfer matrix method using the governing equation of static equilibrium. Also this paper shows that pitch angle and active coils in coil spring affect the dynamic spring characteristics of the above 3 modes and are especially sensitive to the mode for vibration of axis' horizontal direction which most affects especially on dynamo stability of helical coil spring.

• Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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• v.8 no.2
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• pp.138-150
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• 2000

This study is concerned with computerized multi-level substructuring methods and stress analysis of coil springs. The purpose of substructuring methods is to reduce computing time and capacity of computer memory by multiple level reduction of the degrees of freedom in large size problems which are modeled by three dimensional continuum finite elements. In this paper, a super element has been developed for stress analysis of coil springs. The spring super element developed has been examined with tension and torsion simulation of cylindrical bars for demonstrating its validity. The result shows that the super element enhances the computing efficiency while it does not affect the accuracy of the results and it is ready for application to the coil spring analysis.

• Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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• v.8 no.3
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• pp.151-162
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• 2000

This study is concerned with computerized multi-level substructuring methods and stress analysis of coil springs. The purpose of substructuring methods is to reduce computing time and capacity of computer memory by multiple level reduction of the degrees of freedom in large size problems that are modeled by three dimensional continuum finite elements. In this paper, the spring super element developed is investigated with tension, torsion, and bending of a cylindrical bar in order to verify its accuracy and efficiency for the multi-level substructuring method. And then the algorithm is applied to finite element analysis of coil springs. The result demonstrates the validity of the multi-level substructuring method and the efficiency in computing time and memory by providing good computational results in coil spring analysis.