• 제목/요약/키워드: 형상 모델링

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제1형 우측중도절단된 와이블 수명자료를 모니터링하는 GLR 관리도 (A generalized likelihood ratio chart for monitoring type I right-censored Weibull lifetimes)

  • 한성원;이재헌
    • 응용통계연구
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    • 제30권5호
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    • pp.647-663
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    • 2017
  • 와이블 분포는 제품의 물리적 특성을 잘 반영하고 고장률이 증가하거나 감소하는 경우 모두를 나타낼 수 있기 때문에 재품의 수명을 모델링할 때 가장 많이 사용되는 분포이다. 일반적으로 수명시험에서 표본의 모든 제품의 수명이 측정될 때까지 시험을 진행하는 것이 원칙이지만 여러 가지 시간적 또는 비용적인 제약으로 인해 시험을 중도절단 하는 경우가 빈번하게 발생한다. 이 논문에서는 제품의 수명 데이터가 와이블 분포를 따르고 제1형 우측중도절단된 경우 척도모수의 변화를 탐지하는 Weibull generalized likelihood ratio (GLR) 관리도 절차를 제안하였다. 모의실험을 실시하여 제안한 GLR 관리도와 기존에 제안된 두 가지 CUSUM 관리도의 성능을 average run length (ARL)을 이용하여 비교하였다. 그 결과 이 논문에서 제안한 GLR 관리도는 형상모수와 표본의 크기가 크고 중도절단율이 아주 높지 않은 경우 척도모수의 다양한 변화를 탐지하는데 효율적임을 알 수 있었다.

승용차용 디쉬 타입과 스포크 타입 휠에 대한 구조 해석과 피로 수명 예측 (Evaluation of Fatigue Life and Structural Analysis for Dish-Type and Spoke-Type Automobile Wheels)

  • 강성수;이종화
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권10호
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    • pp.1315-1321
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    • 2011
  • 제품 생산과 실험에 앞서 설계 단계에서의 강도 평가가 이루어져야 하며, 이 단계에서 범용 프로그램인 ANSYS 의 도입 및 활용은 제품의 생산과 강도 평가에 있어서 시간과 비용의 절감 등 여러 가지 이점을 갖게 한다. 본 연구에서는 ANSYS 를 이용하여 승용차용 디쉬 타입과 스포크 타입의 휠을 3 차원 형상으로 모델링하고 구조해석과 피로해석을 수행하였다. 디쉬 타입과 스포크 타입에 대한 해석 결과를 비교해 보면, 디쉬 타입이 스포크 타입보다 변형이 적게 일어나고 최대등가응력도 작음을 알 수 있다. 그럼에도 불구하고, 스포크 타입이 경량과 우수한 냉각성능으로 인해 자주 사용되고 있다. 수명에 대한 피로 해석 결과, 알루미늄 휠이 스틸 휠보다 피로 저항력이 우수함을 보였다.

복합재가 적용된 고효율 소형 수직축 풍력터빈 블레이드의 공력 설계 및 구조 설계에 관한 연구 (Aerodynamic and Structural Design of A High Efficiency Small Scale Composite Vertical Axis Wind Turbine Blade)

  • 공창덕;이하승;김인권
    • 한국항공우주학회지
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    • 제39권8호
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    • pp.758-765
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    • 2011
  • 최근 화석 에너지의 고갈로 신재생 에너지 중에서 풍력 에너지가 각광받고 있다. 본 연구는 국내 기상과 같이 저 풍속 지역에 적합한 500W급 수직축 풍력 터빈에 관한 연구로서 공력 설계를 통해 저풍속에서도 고효율과 저소음을 가진 형상을 제시하였으며, 복합재료를 적용하여 블레이드의 구조 설계를 수행하였다. 구조 설계 후 유한 요소 모델링을 통하여 응력, 변형, 좌굴, 공진가능성에 관한 해석을 수행 하였다. 또한 피로 수명을 예측 하였으며, 최종 제작된 풍력 터빈은 구조 실험과 성능 시험을 통하여 구조 해석 결과 및 공력 해석 결과와 비교하여 잘 일치함을 확인하였다.

다중으로 분할된 자연수압파쇄 균열 모델링 (Modeling of Highly Segmented Fluid-Driven Natural Fractures)

  • 심영종
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제10권6호
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    • pp.135-141
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    • 2009
  • 수압파쇄기술은 주로 지열, 석유, 가스 추출 시 지반의 투수성을 증가시키기 위해 사용되는 공법으로 자연에서 생성된 수압파쇄균열의 원리를 적용함으로써 실제 설계기법을 발전시켜 나아가고 있다. 본 논문에서는 균열간 거리가 아주 근접한 다중으로 분할 생성된 자연 수압파쇄균열을 대상으로 균열간 기계적 상호작용의 영향을 평가하였다. 균열의 수는 71개이며 여기에 사용된 균열폭 자료는 3,339개로 균열간 아주 근접하여 생성 당시 상당한 기계적 상호작용이 예상되었던 균열이다. 이러한 상호작용을 정량적으로 평가하기 위해서 경계병치법을 사용하였으며 측정된 균열폭에 가까운 형상을 얻기 위해 최소자승법을 통한 압력(net pressure)을 계산하였다. 그 결과 상호작용을 고려한 경우 단 2개의 압력변수만으로도 측정치에 가까운 균열폭을 얻을 수 있음을 증명하였다.

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준설토 유동해석을 위한 유한요소 수식화 (Numerical Formulation for Flow Analysis of Dredged Soil)

  • 신호성
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.41-48
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    • 2014
  • 준설토에 대한 연구는 주로 준설토의 1차원 침강 및 자중압밀 특성을 파악하는 실험적 연구가 진행되었다. 하지만 양질의 준설지반 확보를 위한 효과적인 투기장의 설계와 배출수에 의한 환경오염을 최소화하기 위해서는 준설토의 투기에 의한 유동특성의 체계적인 연구가 필요하다. 본 연구에서는 준설토 투기장의 펌핑에 의한 토사의 유동 형상을 모사하기 위하여 준설토사를 단일상으로 가정하고 연속 방정식을 유도하여 좌표축에 따른 힘 평형 방정식을 유도하였다. 준설토장의 3차원 거동 해석을 위한 컴퓨터 연산 부하와 모델링 소요시간을 최적화하기 위하여, 토체의 깊이 방향으로 적분을 수행하는 깊이 적분 방법을 지배 방정식에 적용하여, 3차원적 지형조건을 고려할 수 있도록 하였다. 지배 방정식의 보간함수를 이용한 공간분할에서 Petrov-Galerkin 수식화 기법을 적용하였다. 일반화된 사다리꼴 법칙으로 시간적분을 수행하고 Newton의 반복과정을 이용할 수 있도록 근사화시켰다. 가중행렬은 DG과 CDG 기법을 적용하였으며, 준설토 유동해석에서 가중행렬에 따른 수치적인 안정성을 평가하기 위하여 사각형 기둥 슬럼프 시뮬레이션을 수행하였다. 수치기법에 대한 비교 분석 결과는 DG 기법을 적용한 SU/PG 수식화가 유사진동을 최소화시키는 가장 안정적인 수치해석결과를 보여주는 것으로 나타났다.

유동가시화를 통한 타원형날개주위 유동연구 (Study on the Flow Around an Elliptic Wing Using Flow Visualization Technique)

  • 현범수;김문찬
    • 대한조선학회논문집
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    • 제30권1호
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    • pp.94-103
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    • 1993
  • NACA0020 단면을 갖는 타원형 날개끝에서 발생되어 전개되는 Tip Vortex를 연구하기 위하여 날개표면과 후류에서의 유동특성을 조사하였다. 날개표면 유동은 Tufts법과 캐비테이션 관찰로 분석되었으며 날개표면 압력계측으로 유동가시화 결과를 보완하였다. 연구결과 강력한 스팬방향 압력구배가 Tip Vortex 생성에 결정적 영향을 줌과 아울러 날개 양쪽면에서의 유동이 공히 보오텍스의 생성에 기여함을 알 수 있었다. 한편, 자세한 Tip Vortex의 구조를 보기위하여 캐비테이션 관찰, Laser Sheet 기법에 의한 보오텍스 단면가시화 및 유속계측이 실시되었는데 보오텍스의 형상과 강도는 날개의 받음각에 지배되어 나타났다. 날개끝 유동의 전반적인 특성은 비점성유동 가정하에서 사용되는 보오텍스 모델링을 보완할 목적으로 분석되었다.

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2차원 및 3차원 전기비저항 탐사를 이용한 제당 누수 조사 (Dam seepage investigation using two- and three-dimensional resistivity surveys)

  • 이명종;김정호;송윤호;정승환
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2000년도 정기총회 및 특별심포지움
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    • pp.41-53
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    • 2000
  • 제당의 누수부위 조사를 위하여 전기비저항 탐사가 많이 이용되고 있는 바, 전기비 저항 탐사를 이용한 누수부위의 파악은 주로 제체 내 불균질대의 규명을 통하여 이루어지고 있다. 본 연구에서는 제당의 누수부위 탐지를 위한 전기비저항 탐사의 3차원 유한요소 수치모델링을 수행하고 이 결과를 이용하여 제당 누수부위 조사를 위한 2차원 및 3차원 전기비저항 탐사 방법론 및 자료의 해석에 대하여 고찰하였다. 제체의 형상과 전기비저항 구조는 근본적으로 3차원이므로 종래의 2차원 전기비저항 탐사에 비하여 비록 격자상의 측선 배열을 적용할 수 없더라도 3차원적으로 탐사를 수행하고 이를 해석함으로써 좀 더 정확한 제체하부의 영상화가 가능함을 보였다.

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복합재 적층판을 이용한 경항공기 플로트 구조해석 및 경량화 (Structural Analysis and Light-Weight Design of Aircraft Floats with Laminated Composites)

  • 최윤규;김성준;신의섭
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제25권1호
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    • pp.65-71
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    • 2012
  • 본 논문에서는 수상/육상 착륙 환경에서 경항공기용 플로트의 구조적 안전성과 경량화 설계개선을 위하여 고유 진동수 및 정적 응력해석을 수행하였다. 경항공기용 플로트의 설계제원 및 형상도면을 기반으로 유한요소 모델링을 수행하였으며, 수상/육상 착륙 시점의 단순화된 하중조건을 플로트모델에 적용하였다. 먼저 알루미늄 플로트모델에 대하여 고유 진동수 및 응력해석 결과를 확인하였으며, 이를 기준으로 복합재료 적층판을 적용한 플로트모델의 구조적 안전성을 비교 검토하였다. 복합재료 플로트모델의 적층유형 및 두께 변화에 따른 무게감소와 파손지수 변화 등의 성능개선을 확인하였으며, 경량화 플로트설계에 적합한 적층유형을 제시하였다.

3차원 엮임 재료의 파라메트릭 모델링 및 수치적 재료 특성 분석 (Parametric Modeling and Numerical Simulation of 3-D Woven Materials)

  • 심이찬;하승현
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제33권5호
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    • pp.331-338
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    • 2020
  • 본 논문에서는 열린 셀 구조의 3차원 마이크로 엮임 재료에 대해서 다양한 전산 시뮬레이션을 수행하고 재료의 특성을 수치적으로 분석하였다. 엮임 재료에 대한 수치 해석의 정확도를 높이기 위해서 각 축 방향별 와이어 사이의 간격을 6개의 변수로 매개화 하였으며, 기존의 정육면체 대신에 사면체의 요소로 바꾸어 엮임 재료의 기하학적 형상을 더 사실적으로 구현하였다. 개선된 수치모델에 대해서 상용 프로그램을 이용해 기계적, 열역학적, 유체역학적 해석을 수행하였으며, 그 정확도를 검증하기 위해서 기존의 실험 결과와 비교하였다. 또한 x 및 y 방향으로 와이어 간격을 변화시켜 가며, 3차원 엮임 재료의 여러 물성치에 대한 파라메트릭 테스트를 수행하였으며, 물성치의 변화 경향 및 민감도를 살펴보았다. 이를 통해서 3차원 엮임 재료의 물성치 사이의 상관관계를 애슈비 차트와 함께 살펴보았으며, 기존의 벌크 형태의 금속 재료와는 다른 재료 특성들로 인해 그 활용도가 높을 것으로 기대한다.

특징형상기반 다중해상도 모델링에 관한 연구 - Part II: 시스템 구현 및 상세수준 판단기준 (A Study on Feature-Based Multi-Resolution Modelling - Part II: System Implementation and Criteria for Level of Detail)

  • 이규열;이상헌
    • 한국CDE학회논문집
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    • 제10권6호
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    • pp.444-454
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    • 2005
  • Recently, the requirements of multi-resolution models of a solid model, which represent an object at multiple levels of feature detail, are increasing for engineering tasks such as analysis, network-based collaborative design, and virtual prototyping and manufacturing. The research on this area has focused on several topics: topological frameworks for representing multi-resolution solid models, criteria for the level of detail (LOD), and generation of valid models after rearrangement of features. As a solution to the feature rearrangement problem, the new concept of the effective zone of a feature is introduced in the former part of the paper. In this paper, we propose a feature-based non-manifold modeling system to provide multi-resolution models of a feature-based solid or non-manifold model on the basis of the effective feature zones. To facilitate the implementation, we introduce the class of the multi-resolution feature whose attributes contain all necessary information to build a multi-resolution solid model and extract LOD models from it. In addition, two methods are introduced to accelerate the extraction of LOD models from the multi-resolution modeling database: the one is using an NMT model, known as a merged set, to represent multi-resolution models, and the other is storing differences between adjacent LOD models to accelerate the transition to the other LOD. We also suggest the volume of the feature, regardless of feature type, as a criterion for the LOD. This criterion can be used in a wide range of applications, since there is no distinction between additive and subtractive features unlike the previous method.