• The Journal of the Convergence on Culture Technology
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• v.9 no.1
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• pp.545-550
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• 2023

A pretensioner is a safety device that protects occupants by pulling the seat belt in the event of a vehicle collision. However, since the pretensioner is driven by a explosive method, it is necessary to replace not only the gas generator but also all connecting parts including the manifold after an accident. Therefore, in this paper, we propose an elastic force-based pretensioner that can be used safely and semi-permanently. After analyzing the operating mechanism of the existing pretensioner from a thermodynamic/dynamic point of view, the spring stiffness that can be deployed within an appropriate operating time was determined by converting the gas explosion energy into elastic energy. In addition, the coil spring shape that satisfies the elastic stiffness was designed in consideration of the vehicle interior installation standard. Finally, the operating performance of the pretensioner driven by elastic force was verified through fabrication.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.38 no.9
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• pp.5-17
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• 2022

Recently, several studies have been conducted on virtual fixed-point and elastic soil spring methods to simulate the soil-pile interaction in response to spectrum analysis of pile-supported structures. However, the soil spring stiffness has not been properly considered due to the seismic load magnitude, and studies on the response spectrum analysis of pile-supported structures considering this circumstance are inadequate. Therefore, in this study, the response spectrum analysis was performed considering the soil spring stiffness according to the seismic load magnitude, and the dynamic behavior of the pile-supported structure was evaluated by comparing it with existing virtual fixed-point and elastic soil spring methods. Comparing the experiment and analysis, the moment differences occurred up to 117% and 21% in the virtual fixed-point and elastic soil spring models, respectively. Moreover, when the analysis was performed using an API p-y curve considering the soil spring stiffness according to the seismic load magnitude, the moment difference between the experiment and analysis was derived at a maximum of < 4%, and it is the most accurate method to simulate the experimental model response.

• Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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• v.8 no.3
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• pp.11-21
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• 2008

A linear and non-linear analysis for plates and shells with arbitrary edge supports subjected to various loading was presented. The 9-node ANS(Assumed Natural Strain) hell element was employed and the spring element, which could express an arbitrary edge support using the six degrees of freedom, was introduced. For the application of his analysis, the plates and shells with various edge supports were analyzed, and the ending behavior with these edge supports were obtained accurately. For these edge supports, particularly elastic edge support was simulated by six springs and reasonable results were obtained. The results show that the present method can be widely used to analyze the bending behavior of plates and shells with arbitrary edge conditions.

• Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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• v.4 no.3
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• pp.18-23
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• 1982

최근 자동차의 고속경향화 추세는 많은 진전을 보고 있으며 또 앞으로도 많은 연구와 노력이 경주되어야 하리라고 본다. 그 가운데 하나로 스프링의 경량화는 대략 다음과 같은 3방향에서 연구되고 있다. 1) 복합재료, 즉 GFRP(carbon fiber reinforced plastics), 나아가서는 BFRP(born fiber reinforced plastics)의 탄선과 경량성을 이용한 스프링. 2) 형상, 즉 구조적인 면에서 스프링소재를 후판으로 사용함으로서, 다매물에서 단매 또는 소수 매의 거물곡선 스피링(parabolic taper spring)으로의 변진. 3) 고응력 사용, 즉 종래의 스프링량보다 높은 탄성을 가진 재료로써 스프링 응력을 톺게 사용할 수 있는 강종의 개발 등이다. 특히 3)의 탄성한을 \ulcorner이는 문제는 2)의 후재화와 더불어 열처리성, 가공성 등이 문제가 되어 이에 따라 신강종으로서의 변천을 강요하게 된다. 그러므로 국제경쟁력을 강화하기 위하여 각국 들이 활발하게 연구 및 개발을 추진하고 있는 현상이다. 우리나라의 경우 현재 제작기술은 어느 정동 많이 축적되고 있으나, 아직 R&D면에서는 점진적으로 추진되고 있다. 이와 같은 실정에서 자동차산업의 국제화와 더불어 종래 사용된 스프링강재의 재검토가 우리나라에서도 긴급히 필 요하게 되었따. 그 예로서 KS SPS5(JIS SUP9)의 강종이 종래 일본에서 자동차용스프링의 대 종을 이루고 있던것이 최근에는 SUP9A로 전환되고 있다. 이것은 SUP9A는 SUP9보다 기계적 성질이 우수하며, 또한 자동차분야의 세계제일위인 미국의 SAE5160재와 일지되고 있다. 그러므로 국제화 경향과 더불어 SUP9종은 SUP9A로 전환되고 있으므로서 우리 나라의 경우에도 자동차 스프링의 수출용은물론이고, 국내용에도 SUP9A에 해당하는 규격이 제정되고, 또한 빠른 전환이 필요하다고 본다. 이와 같은 국제적인 추세는 SUP6을 SUP7H종으로 더욱 향상된 것이 실용 화되고 있다. 아래에서 이에 대한 기계적 특성을 중심으로 검토키로 한다.

• Journal of the Korean Professional Engineers Association
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• v.20 no.3
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• pp.5-14
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• 1987

연속체의 해석에 있어서, 특별한 경우를 제외하고는, 구조물의 개략적인 거동을 파악해야 될 경우가 종종 있다. 이러한 요구에 부응하기 위해서 강체요소법(Rigid Element Method)이라 불리우는 새로운 해석법이 개발되었다. 강체요소법은 원래 평정연구실에서 벽식프리캐스트 철근콘크리트 구조물의 탄소성해석을 하기 위해서 개발된 해석법에 착안하여, 내수벽과 같은 연속체에 적용함으로서 시작된 수치해석법이다. 그 후 저자들은 도통쉘, 구형쉘 혹은 이들이 조합된 쉘구조물에 적용할 수 있도록 개발 확장하였다. 강체요소법의 기본개념은 연속체의 분해된 각 요소를 강체(rigid body)라고 가정하고, 각 요소들은 요소의 강성으로 치환된 가상스프링으로 서로 연결되어 있다고 가정하여, 이 가상스프링의 거동을 평가함으로서 전체구조물의 거동을 파악하는 해석법이다. 이때 요소의 주변에 취해진 스프링은 해석을 단순화하기 위해서 축력, 면내전단력 및 면외전단력만을 전달한다고 가정하고, 요소의 강체변위(자유도)는 요소내의 임의의 한 점에서 취하며, 이 점에서의 강체변위(rigid displacements)는 요소의 주변에 취해진 스프링을 통하여 다른 요소로 전달된다. 상기와 같은 강체요소법의 개념을 연속체의 탄성 및 탄소성해석에 적용하면, 해석적 개념이 단순할 뿐만 아니라 구조물 전체의 자유도수를 대폭 줄여 컴퓨터 계산시간을 절약할 수 있는 잇점이 있고, 거시적인 모델(macroscopic modeling)과 미시적인 모델 (microscopic modeling)의 중간적인 성격을 가지기 때문에 구조물의 파괴상황에 대해서도 그 개략을 파악할 수 있다. 본 논문에서는 강체요소법을 보다 일반화된 해석법으로 개발, 확장하기 위해서 종전에 단층스프링시스템(single-layer spring system)으로 해석이 어려웠던 문제점들을 보완한 복층프링시스템(double-layer spring system)을 사용함으로서 휨, 비틀림의 효과를 파악할 수 있는 이론적 개념을 적용한 새로운 구요소, 원통요소 및 평면요소를 개발하고, 이러한 강체요소들의 적합매트릭스의 유도 및 해석저긴 방법을 정식화하였다. 또 휨, 비틀림 및 전단력의 효과를 고려한 사각형원통요소 및 능형원 통요소를 이용하여 원통쉘의 탄성 및 탄소성해석할 수 있는 프로그램을 개발하고, 이 프로그램으로 캔틸레버로된 연속형철근콘크리트 원통쉘의 탄성 및 탄소성해석에 적용하여 구조물의 거동에 관한 수치해석의 결과, 즉 내력의 분포, 균열의 진전, 파괴의 상황 및 변형의 상태 등을 파악해 보았다.

• The Journal of the Convergence on Culture Technology
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• v.6 no.3
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• pp.347-352
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• 2020

In this study, the variation of track impact factor according to the spring stiffness change rate of sleeper resilience pad was analyzed based on field measurements. In addition, the correlation between field measurement results and 7 million fatigue test results was verified. The fatigue effect diagram of the sleeper resilience pads was presented considering the nonlinear deterioration characteristics of the sleeper resilience pads used for the STEDEF track. Based on the field measurement results, the nonlinear characteristics of the track impact factor for the spring stiffness change rate over 30% of sleeper resilience pad on the track impact factor-track support stiffness diagram were analyzed to be consistent with the fatigue test results.

• Journal of the Korean Society of Safety
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• v.16 no.4
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• pp.208-212
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• 2001

DQM(differential quadrature method) is applied to computation of two dimensional elasticity problems in helical spring. Elastic shear stresses in an axially loaded helical spring having rectangular and square cross sections are calculated. The results are compared with those obtained using the method of successive approximations. The differential quadrature method gives good accuracy even when only a limited number of grid points is used.

• Journal of Drive and Control
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• v.17 no.4
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• pp.87-96
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• 2020

In this study, a variable elasticity spring was applied to improve the pressure control precision of conventional relief valves. The equilibrium equation of the forces acting on the valve poppet was derived; it is demonstrated that matching the elastic rate of the pressure-adjusting coil spring to the equivalent elastic rate of the flow force improved the pressure override. The procedures that were used to design the variable elasticity spring are presented, and some applications of the variable elasticity spring are also introduced. Computer simulations were used to analyze three cases: a poppet-closed flow force structure, a poppet-open flow force structure with a constant elasticity spring, and a structure containing a variable elasticity spring. It is confirmed that the pressure control precision of the relief valve can be significantly improved upon by applying a variable elasticity spring to the poppet-open flow force structure.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.21 no.8
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• pp.1276-1290
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• 1997

The previous elastic stiffness formulas of leaf type holddown spring assemblies(HDSs) have been corrected and extended to be able to consider the point of taper runout for the TT-HDS and all the strain energies for both the TT-HDS and the TW-HDS based on Euler beam theory and Castigliano'stheorem. The elastic stiffness sensitivity of the leaf type holddown spring assemblies was analyzed using the derived elastic stiffness formulas and their gradient vectors obtained from the mid-point formula. As a result of the sensitivity analysis, the elastic stiffness sensitivity at each design variable is quantified and design variables having remarkable sensitivity are identified. Among the design variables, leaf thickness is identified as that of having the most remarkable sensitivity of the elastic stiffness. In addition, it was found that the sensitivity of the leaf type HDS's elastic stiffness is exponentially correlated to the leaf thickness.

• Proceedings of the Korean Fiber Society Conference
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• 2003.04a
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• pp.337-338
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• 2003

PTT(poly trimethylene terephthalate)섬유는 PET(polyethylene terephthalate)섬유에 비하여 탄성 (elasticity)가 우수하고 염색성이 PET와 유사한 점에서 차세대섬유로 분류되고 있다. 분자의 구조가 trans-trans의 fully extended chain(rod shape)형태인 PET에 비하여 trans-gauche-gauche-trans의 스프링과 같은 extended zigzag(helix shape)이어서 탄성회복성이 우수하다. 또한 PTT의 탄성계수값은 PET에 비하여 $\frac{1}{2}$정도이다. 의복을 착용중 신장과 수축을 반복하는 과정에서 섬유는 탄성을 점차 상실하게 되는데, 이 응력완화의 변화특성에 따라서 착용감이 영향을 끼친다. (중략)