• 한국생산제조학회지
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• 제19권5호
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• pp.609-615
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• 2010

Angular contact ball bearings in a high speed spindles are under the extreme conditions, such as high temperature, big centrifugal force and thrust cutting forces. So, the assembly contacts between spindle shaft and inner ring bearings, bearing housing and outer ring of bearings are occasionally unstable at high speed revolution. Furthermore, the ball contact angle of a bearing, which influence stiffness and lifetime of bearings, are changed according to loads and rotational speed. To analyze internal forces of a bearing under high speed revolution, the ball contact are calculated using nonlinear equations in consideration of rotational speed, thrust loads and raceway form. Diameter increase of inner and outer ring by influence factors, such as internal forces to inner and outer ring, centrifugal force and temperature of inner and outer rings are calculated to establish stable state in bearing assembly in high speed spindle. Finally, contribution ratio of influence factor to assembly design tolerance of inner and outer rings are shown and the stable assembly design tolerance are proposed.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집A
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• pp.493-498
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• 2000

The magnetic bearing systems are intrinsically unstable, and need the feedback control of electromagnetic forces with measured displacements. So the controller design plays an important role in constructing high performance magnetic bearing system. In case of magnetic bearing systems, the order of identified model is high because of unknown dynamics included in closed loop systems - such as sensor dynamics, actuator dynamics-and non-linearity of magnetic bearings itself. "Identification for control" - joint optimization of system identification and controller design- is proposed to get the limited-order model which is suited for the design of high-performance controller. We applied the joint identification/controller design scheme to MIMO rigid rotor system supported by magnetic bearings. Firs, we designed controller of a nonlinear simulation model of MIMO magnetic bearing system with this scheme and proved its feasibility. Then, we performed experiments on MIMO rigid rotor system supported by magnetic bearings, and the performance of closed-loop system is improved gradually during the iteration.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 유체기계공업학회 2001년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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• pp.129-134
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• 2001

The paper presents the optimal design of a oil-free two-stage compressor, which is driven by 75 kW motor at an operating speed of 39,000 rpm, and the pressure ratio of which is up to 4. First, an attempt is made to obtain the optimal design of a bump bearing which supports a compressor rotor. Second, bump bearings and shaft are considered simultaneously, and the weighted sum of rotor weight and frictional torque is minimized. Finally, the optimal geometry of compressor wheel is considered. The mean efficiency and the - minimum efficiency are maximized respectively. The results presented in this paper provide important design information necessary to reduce the energy loss.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권1호
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• pp.51-60
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• 2003

최근 도심지 및 주택지에서의 기초공사가 증가하면서 저소음ㆍ저진동 공법인 SIP가 지지력 및 경제성이 우수한 항타말뚝을 많이 대체하고 있는 실정이다. SIP가 국내에 사용된지가 15년이 지났고 해마다 사용량이 증가하고 있지만 SIP의 지지 메카니즘에 대한 정확한 규명이 부족하여 항타말뚝에 비하여 설계가 보수적인 실정이다. 본 논문에서는 국내 지반 및 시공조건에서 시공된 103본의 현장 SIP의 지지력을 분석하여 지지특성을 파악하고 적합한 설계법을 찾고자 하였다. 분석결과 SIP의 지지력이 항타말뚝에 비하여 40% 이상 작게 나타났으며 보수적인 Meyerhof(20$\bar{N}_b'A_b$) 방법으로 구한 지지력이 현장 재하시험결과에 제일 근접하였다. 보수적 인 설계를 탈피하여 보다 경제적인 최적설계를 이룩하기 위해서는 품질관리법을 국내 실정에 맞게 정립하여 시공하중을 높이는 선행과정이 필요한 것으로 분석되었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1998년도 가을 학술발표논문집(II)
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• pp.481-488
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• 1998

Elastomeric bearing is used as one of the most useful way for isolation structures, because the horizontal stiffness is much lower than the vertical stiffness. In the design criteria of Elastomeric bearing, the stability of the bearings is evaluated by shear strain due to compression, lateral displacement, and rotation. The question how soft rubber can sustain heavy structure is now able to be solved by Ultimate capacity test of Laminated Elastomeric Bearings, which results 1,200kg/$\textrm{cm}^2$ of the max. compressive stress and this shows what a sufficient safety factor Elastomeric bearing has !

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 1997년도 제26회 추계학술대회
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• pp.217-224
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• 1997

Static characteristics of hemispherical aerodynamic bearing is studied theoretically. In this paper nonlinear equation of second order considering compressibility and slip effect of air is calculated by Newton-Raphson method. Results indicate that axial load capacity has maximum value when the inclination angle of groove is about 30$\circ$, the ratio of groove clearance to ridge clearance is two. We also present the design method of hemispherical Aerodynamic bearing based on it's load capacity taking into account manufacturing and assembling viewpoint.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1994년도 추계학술대회 논문집
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• pp.317-322
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• 1994

The design and performance verification of collocated capacitance sensor system for magnetic bearing is presented. Noncollocation between actuators and sensors may cause unstable rotor behavior. The capacitance sensor is not affected by magnetic field. PCB type capacitance sensor is installed between magnetic bearing polse. so, collocation of sensors and actuators can be achieved. Experiment of sensor's static and dynamic charactistics is conducted. Modeling of the rotor system supported by magnetic bearing is made. And performance comparison between simulation and experiment is showed.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권6호
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• pp.612-619
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• 2010

본 연구에서는 비선형 유한요소법을 사용하여 헬리콥터용 구형 탄성체베어링을 설계하였다. 탄성체베어링은 헬리콥터 로터허브의 주요부품으로 로터블레이드의 플래핑운동, 래그운동, 피치운동의 힌지 역할을 한다. 탄성체베어링은 고무판과 금속판으로 구성된다. 탄성체 베어링은 고무의 탄성변형을 이용하여 힌지 역할을 하기 때문에 강성설계가 중요하다. 따라서 탄성체베어링은 로터허브 베어링의 강성요구 조건을 만족하도록 설계되어야한다. 본 연구에서는 구형의 탄성체베어링의 효율적인 설계를 위하여 유한요소모델 생성 알고리즘을 개발하고, 단일 고무판의 강성 특성을 분석을 수행하였다. 끝으로, 본 연구에서 설계한 탄성체베어링의 헬리콥터 로터허브용으로 적합한지 검증하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제63권2호
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• pp.195-206
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• 2017

This paper presents the parametric numerical analysis on the ultimate bearing capacity of the purlin-sheet roofs connected by standing seam clips. The effects of several factors on failure modes and ultimate bearing capacity of the purlins are studied, including setup of anti-sag bar, purlin type, sheet thickness and connection type et al. A simplified design formula is proposed for predicting the ultimate bearing capacity of purlins. Results show that setting the anti-sag bars can improve the ultimate bearing capacity and change the failure modes of C purlins significantly. The failure modes and ultimate bearing capacity of C purlins are significantly different from those of Z purlins, in the purlin-sheet roof connected by standing seam clips. Setting the anti-sag bars near the lower flange is more favorable for increasing the ultimate bearing capacity of purlins. The ultimate bearing capacity of C purlins increases slightly with sheet thickness increasing from 0.6 mm to 0.8 mm. The ultimate bearing capacity of the purlin-sheet roofs connected by standing seam clips is always higher than those by self-drilling screws. The predictions of the proposed design formulas are relatively in good agreement with those of EN 1993-1-3: 2006, compared with GB 50018-2002.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.45-53
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• 2019

본 연구에서는 건축기초에 적용된 매입 PHC말뚝의 설계사례를 분석하였다. 전반적인 말뚝길이는 최대 35m 이내에서 다양하나, 지지층 조건에 따른 평균 길이는 17.0~18.9m로 큰 차이가 없었다. 지지층 소켓길이는 전체의 약 58%가 시방기준 최소길이인 1m에 따라 설계되었고, 최대 5m까지 설계되었다. 설계효율은 그 편차가 매우 크나 평균 약 70%로서 통상 알려진 범위와 일치하였다. 설계효율이 낮은 용도는 주로 설계하중이 적은 저층건물이나 놀이기구 기초 등으로 나타났다. 풍화암 지지층에서 설계하중은 설계를 지배하는 지반 허용지지력의 65~97%, 허용지지력에 대한 말뚝 허용축하중의 비는 36~115%로 광범위하게 분포하므로 설계효율과 함께 최적화 노력이 요구된다. 반면, 연 경암 지지층의 허용지지력은 대부분 말뚝 허용축하중의 90% 내외로 매우 균등했다. 설계 허용지지력은 선단지지력이 평균 75% 이상을 차지하였으나, 현장재하시험 연구결과를 보면 초기항타 조건에서는 선단지지력이 지배적이며, 재항타 조건에서는 선단지지력이 최소 25%에 불과한 경우도 있었다. 따라서, 설계시 산정된 허용지지력은 시공 초기조건만을 반영하는 것이며, 시간이 경과할수록 말뚝 주면부로의 하중전이가 증가하고, 일부는 시험시 타격에너지 부족으로 선단지지력의 확인이 이루어지지 못한다고 볼 수 있다. 균질한 지반으로 가정했을 때 근입비가 증가할수록 허용축하중이 감소하는 경향이 있었고, 이와 유사하게 지반의 허용지지력도 감소하는 경향을 보여, 큰 설계하중으로 초고강도 말뚝을 적용할 경우 지반의 지지력을 최대한 활용할 수 있음을 알 수 있었다.