• 소성∙가공
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• 제25권1호
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• pp.36-42
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• 2016

Fiber metal laminates (FMLs) are well known for improved fatigue strength, better impact resistance, superior damage tolerance and slow crack growth rate compared to traditional metallic materials. However, defects and loss of strength of a composite material can occur due to the vertical load from the punch during the joining with a dissimilar material using a conventional clinching method. In the current study, tapered-hole clinching was an alternative process used to join Al 5052 and FMLs. The tapered hole was formed in the FML before the joining. For the better understanding of static and dynamic characteristics, a clinched joining followed by a tensile-shear test was numerically simulated using the finite element analysis. The design parameters were also evaluated for the geometry of the tapered hole by the Taguchi method in order to improve and compare the lateral joining strength of the clinched joint. The influence of the neck thickness and the undercut were evaluated and the contribution of each design parameter was determined. Then, actual experiments for the joining and tensile-shear test were conducted to verify the results of the numerical simulations. In conclusion, the appropriate combination of the design parameters can improve the joining strength and the cross-sections of the tapered-hole clinched joint formed in the actual experiments were in good agreement with the results of the numerical simulations.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제25권2호
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• pp.108-115
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• 2015

Electro-mechanical actuator installed on aircraft consists of a decelerator which magnifies the torque in order to rotate an axis connected with aircraft control surface, a control section which controls the motor assembly through receiving orders from cockpit and a motor assembly which rotates the decelerator. Electro-mechanical actuator controls aircraft altitude, position, landing, takeoff, etc. It is an important part of a aircraft. Aircraft maneuvering causes vibrations to electro-mechanical actuator. Vibrations may result in structural fatigue. For that reason, it is necessary to analyze the system structural safety. In order to analyze the system structural safety. It is needed reasonable finite element model and structural response stress closed to real value. In this paper, analytic model is derived by using the simplified finite element model, and damping ratio which is closely related to response stress is derived by using modal test. So, we developed analytic model in less than 10 % error rate, compared with modal test. Vibration response stress close to real value was estimated from analytic model modified with modal experimental damping ratio. Estimation method for damping ratio with empirical formula was suggested partly. Finally, It was proved that electro-mechanical actuator had reasonable structure margin of safety at environmental random $3{\sigma}$ stress during life cycle.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권9호
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• pp.979-984
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• 2012

Antiroll-bar Assembly는 철도 차량의 롤링을 제어하도록 설계된 정밀 부품이고 안전과 편안한 승차감을 위해 중요하다. Antiroll-bar Assembly의 주부품인 토션바는 소모품으로써 프랑스에서 전량 수입되고 있다. 따라서 비용절감과 성능향상을 위해 국내 환경에 적합한 토션바 국산화 개발이 필요하다. 본 연구에서는 국내 철도에서 측정된 로드 히스토그램을 활용하여 개발된 토션바에 대한 해석 및 시험을 진행하였고, 수입품과의 비교 시험 결과 만족할만한 결과를 얻었다. 또한 토션바의 부식현상을 방지하기 위해서 스테인리스강 소재의 Ring cover를 씌울 수 있도록 설계를 변경하였다. 변경된 설계 안전성은 CAE해석과 마모시험을 통해서 검증하였다. 이 결과 설계변경에 의한 정적 및 피로에 대한 안전성은 큰 차이가 없었다. 그리고 2종류의 스테인리스강 중에서 내마모성이 우수한 소재를 채택하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권1D호
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• pp.45-55
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• 2008

아스팔트 혼합물의 거동을 정확하게 예측하기 위하여 점탄소성 연속체 손상모형(이하 점탄소성 모형)을 개발하였다. 본 논문에서는 인장조건에서 점탄소성 모형의 개발과 4가지 혼합물(일반 밀입도, SBS, CR-TB, Terpolymer)을 이용한 모형의 검증과정을 다루고 있다. 모형 개발을 위해서 실내시험으로 측정한 아스팔트 혼합물의 전체 응답을 점탄성과 점소성 성분으로 구분하여 분석하였다. 점탄성 연속체 손상모형으로는 미세균열이 지배적인 상태에서 아스팔트 혼합물의 시간 의존적 거동을 해석하고, 고온 혹은 저속 하중 조건에서 발생한 영구변형(시간 종속과 비종속 성분을 모두 포함)은 점소성 모형으로 해석하였다. 변형률 분해 원리에 근거하여 각각의 모형을 통합하여 점탄소성 연속체 손상모형(VEPCD)을 개발하였다. 모형의 변수 결정을 위해서 직접인장시험을 수행하고 각각의 혼합물에 대한 선형 점탄성은 동탄성계수와 시간-온도 전이계수 그리고 위상각의 주곡선으로 정의하였다. 개발된 점탄소성 모형의 예측 성능을 평가하기 위하여 두 종류의 실내시험 실시하고 그 결과를 분석하였다 : 1) 단일 변형률 인장 시험, 2) 임의 하중조건을 모사한 피로 시험.

• 한국수산과학회지
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• 제14권4호
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• pp.269-275
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• 1981

연근해 어업용 낚시 6가지형에 대하여 만능실험기로 인장속도를 290mm/min와 780mm/min로 하여 실험한 결과는 다음과 같다. 1) 낚시의 직경은 d, 미늘 기부에서 허리굽이까지의 거리를 w라 하면 낚시의 파단하중은 $B={\alpha}\;wd^2+\beta$ (단, B는 kg, w와 d는 mm)로 나타내며, 인장연도가 290mm/min 일 때의 $\alpha,\;\beta$는 둥근형 낚시 $SR_{p}-F_{1}B,\;SR_{p}-F_{1}S$는 $\alpha_{s}=0.5,\;\beta_{s}=1.6$, 모난형 낚시 $SA_{a}-F_{1}S,\;SA_{a}-F_{1}S_k,\;LA_{a}-F_{1}S_{k}$는 $\alpha_{s}=1.1,\;\beta_{s}=2.0$긴 낚시 $LA_{p}-F_{1}S$는 $\alpha_{s}=0.4,\;\beta_{s}=1.5$정도이다. 2) 인장속도가 780mm/min 일 때 윗식에서 $\alpha,\;\beta$는 둥근형 낚시는 $\alpha_{f}=0.4,\;\beta_{f}=1.4$모난형 낚시는 $\alpha_{f}=1.0$ 일본산은 $\beta_{f}=0.9$, 국산은 $\beta_{f}=-2.5$ 긴 낚시는 $\alpha_{=}0.6,\;\beta_{f}=0.4$ 정도이다. 3) 낚시의 파단변형률은 $40\sim60\%$ 정도이며, 인장속도가 빠를 때의 변형률은 느릴 때에의 $95\%$ 정도이나, 빠를 때의 파단하중은 느릴 때의 $80\%$ 정도이다. 4) 낚시가 파단되는 부위는 인장속도에 관계없이 거의 모두 허리굽이 부분이며 꼭지 기부에서 파단점까지의 거리는 낚시 길이와 거의 같다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제28권2호
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• pp.89-94
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• 2021

최근 플렉시블 기기의 상용화를 위하여 기계적 신뢰성 연구가 활발히 진행되고 있으며 이를 고려하여 신뢰성 높은 다양한 접합부의 구현이 중요하다. 기기의 많은 부피를 차지하는 고분자 기판 또는 필름을 접합할 때에는 재료의 약한 내열성으로 접합공정 중 열 손상이 발생할 수 있으므로 신뢰성을 확보를 위해 상온 접합공정이 필요하다는 제약이 있다. 기존의 기판 접합을 위해 사용되는 에폭시 또한 고온 경화가 요구되는 경우가 많고, 특히 경화 접합 후 에폭시는 접합부 유연성 및 피로 내구성에서 한계를 보인다. 이를 해결하기 위하여 접착제 사용이 없는 저온 접합 공정의 개발이 필요한 상황이다. 본 연구에서는 마이크로파에 의한 탄소나노튜브 가열을 이용한 고분자 기판의 저온 접합공정을 개발하였다. PET 고분자 기판에 다중벽 탄소나노튜브 (MWNT)를 박막 코팅한 뒤 이를 마이크로파로 국부 가열함으로써 접합 기판 전체는 저온을 유지하며 CNT-PET 기계적 얽힘을 유도하는 방식이다. PET/CNT/PET 접합시편에 600 Watt 출력의 마이크로파를 10초간 조사함으로써 유연기판 접합에 성공하였고 매우 얇은 CNT 접합부를 구현하였다. 접합 시편의 기계적 신뢰성을 평가하기 위해 중첩 전단 강도 시험, 삼점 굽힘 시험, 반복 굽힘 시험을 수행하였으며 각 시험으로부터 우수한 접합강도, 유연성, 굽힘 내구성이 확인되었다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제10권6호
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• pp.1-8
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• 2006

본 논문에서는 교량 모니터링 시스템의 일부분으로 서해대교에 설치된 교량 하중측정 시스템(BWIM system)으로부터 획득한 신호를 분석하여 통행차량의 정보를 추출하기 위한 알고리즘의 개발과정과 이를 위해 수행한 현장 차량주행시험에 대하여 기술하였다. 개발된 BWIM 시스템은 포장층에 매설하는 축감지기가 없는 형태로, 바닥판과 가로보에 설치된 변형률계로부터 측정한 시간이력 변형률신호만을 이용하였다. 이들 측정신호로부터 추출하고자 하는 차량의 정보는 통과차로, 통과속도, 차 축수 및 총 중량이며, 이들 정보의 추출을 위해 패턴인식기법의 일종인 인공신경망(Aritificial Neural Network, ANN) 기법을 사용하였다. 현장 차량주행시험을 통하여 기지차량 및 미지차량 통행시의 BWIM 응답 데이터를 측정하였으며, 이들 실측데이터를 사용하여 인공신경망의 학습 및 성능검증을 수행하였다. 개발된 기법을 사용하여 추출되는 차량의 정보들은 현재의 교량상태 및 피로수명 평가시 활용될 수 있을 것이며, 향후 설계트럭 하중모델의 개정시 기초자료로도 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한임상전기생리학회지
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• 제5권2호
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• pp.35-45
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• 2007

The purpose of this study was to examine spiral way movement of a trunk exerts on the movement ability. The details established to achieve for this article. This examination confirmed the weight, weight/height2 index, ratio of lumbar to pelvic, musculoskeletal quantity, push up for 2 minute, pitch a ball and voluntary isometric contraction with flexion and extension of knee joint of the subjects with spiral direct movement. Healthy eighteen subjects who understand fully the significance of procedure, consented to a plan, without neuromuscular disease were participated in two groups of experiment. The group were a spiral movement(9), rectilinear movement(9). Trunk movement tested 2 sessions of a spiral movement and rectilinear movement with a push up for 2 minute, 5days per a week, for the 4 weeks. This experiment tested 3 times with a sufficient rest for fatigue limitation. An analysis of the results used a paired samples t-test for difference from before and after experiment. The following results were obtained; At an internal change of the body, the musculoskeletal quantity was increased significantly to spiral movement group, but the weight was increased significantly, the musculoskeletal quantity was not significant to rectilinear movement. The movement ability evaluation for a external change was increased significantly in a push up for 2 minute, pitch a ball, isometric contraction with extension of knee joint of a spiral movement group, but a push up for 2 minute was increased significantly in a push up for 2 minute on the abdominal muscle training of a rectilinear movement group. As compared with a rectilinear movement, a spiral movement was more effect by cooperation with nerve and musculoskeletal system and an increase in movement ability was caused by learning acknowledgment, muscular reeducation. These results lead us to the conclusion that a spiral movement of trunk was more effect than a rectilinear movement, the coordination of nerve and musculoskeletal system was of importance of Multi-direction movement. Therefore, A further studies concerning the therapeutic exercise intervention and active-dynamic analysis could enhance the development of the most effect on the trunk.

• Composites Research
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• 제29권6호
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• pp.369-374
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• 2016

본 연구에서는 굽힘-비틀림 커플링(bend-twist coupled, BTC) 설계개념을 적용한 10 MW급 복합재 풍력 블레이드의 구조 최적 설계를 수행하였다. BTC 설계개념은 동적 하중 상황에서 블레이드의 굽힘과 비틀림 거동 사이의 연동을 유도하여, 단면 받음각 변화에 의한 수동적인 적응 하중저감이 가능하다. 인자연구를 통해 최적의 BTC 설계인자를 추출하여 블레이드 구조설계에 적용하였다. BTC 개념이 동적 하중 감소에 미치는 영향을 가늠하기 위해 블레이드 루트 부에서의 피로등가하중을 계산한 결과, BTC 개념이 적용된 블레이드를 적용한 경우 피로등가하중이 2-3% 정도 감소하는 것을 확인할 수 있었다. BTC 효과를 시험적으로 검증하기 위해 1:29 비율의 블레이드 stiffener 축소모델을 제작하였으며, 정하중 시험을 통해 처짐 거동 시 끝단에서의 비틀림을 측정하였다.

• Tribology and Lubricants
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• 제32권4호
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• pp.132-139
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• 2016

The piston of a marine diesel engine works under severe conditions, including a combustion pressure of over 180 bar, high thermal load, and high speed. Therefore, the analyses of the fatigue strength, thermal load, clamping (bolting) system and lubrication performance are important in achieving a robust piston design. Designing the surface profile and the skirt ovality carefully is important to prevent severe wear and reduce frictional loss for engine efficiency. This study performs flexible multi-body dynamic and elasto-hydrodynamic (EHD) analyses using AVL/EXCITE/PU are performed to evaluate tribological characteristics. The numerical techniques employed to perform the EHD analysis are as follows: (1) averaged Reynolds equation considering the surface roughness; (2) Greenwood_Tripp model considering the solid_to_solid contact using the statistical values of the summit roughness; and (3) flow factor considering the surface topology. This study also compares two cases of skirt shapes with minimum oil film thickness, peak oil film pressure, asperity contact pressure, wear rate using the Archard model and friction power loss (i.e., frictional loss mean effective pressure (FMEP)). Accordingly, the study compares the calculated wear pattern with the field test result of the piston operating for 12,000h to verify the quantitative integrity of the numerical analysis. The results show that the selected profile and the piston skirt ovality reduce friction power loss and peak oil film pressure by 7% and 57%, respectively. They also increase the minimum oil film thickness by 34%.