• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.66-72
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• 2019

동력 집중식 고속 철도차량의 승차감과 주행 안정성 향상 방안으로서 채택한 관절형 대차는 차체와 결합된 기존 독립대차와 달리 객차 사이를 갱웨이 링에 의하여 연결한다. 갱웨이 링은 열차 주행 동안 객차분리를 방지하면서 객차사이 승객 이동에 대한 절대적 안전을 확보되어야 함에도 불구하고, 아직까지 정량적인 내구성 시험기준 설정이 미비하다. 따라서 동력 집중식 고속 철도차량의 승차감과 승객 안전성을 향상을 위해서는 관절형 대차 갱웨이 링에 대한 내구성 평가의 시험기준에 대한 체계적인 연구가 중요하다. 본 연구에서는 고속 철도차량 관절형 대차의 갱웨이 링에 대한 안전성을 검토하기 위하여, 열차 운행조건에 준한 전후, 좌우 및 수직의 3축 모드로부터 7가지 혼합모드 하중조건을 도출하였다. 이 하중조건하에 유한요소해석결과로부터 각 부품들의 안전율은 최소 2.4 이상이다. 또한 변형률-피로수명설계관점에서 내구성 해석을 통하여 피로안전성을 평가하였다. 본 갱웨이 링에 대한 내구성 시험은 혼합모드 하중조건하에 총 4단계의 1,000만 사이클을 수행하였다. 내구성 시험 후에 침투 탐상 검사기법을 이용하여 각 부품의 결함유무를 검토하였다.

• 한국기계가공학회지
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• 제20권6호
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• pp.92-99
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• 2021

The rotavator is attached to the three-point hitch at the rear of a tractor and uses the power take-off strength of the tractor to perform soil harrowing. During operation, the power transmitted to the gearbox of the rotavator varies with the soil characteristics and depth. These properties influence the reliability of the gearbox. In this study, actual load measurements and analyses were performed using a rotavator. In addition, the safety factor and fatigue life of the gearbox components were determined using the analysis results. Through analysis and tests, the contact pattern of the gear tooth surface was identified. The input power values of the gearbox were minimum and maximum at 54.5% and 84.5% of the tractor power, respectively. Based on the actual load analysis results, the strength and fatigue life of the gearbox components were satisfied. In addition, through the analysis and testing of the gear contact pattern, it was confirmed that a similar contact occurred. Through the analysis, the magnitude of the load acting on the tooth surface of the gear was confirmed.

• 한국융합학회논문지
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• 제6권1호
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• pp.93-101
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• 2015

철도차량에서의 축은 안전한 운행을 하기 위해서는 중요한 역할을 함으로서 그 강도 및 내충격성, 재질, 안전계수, 응력 및 변형이 고려되어야 한다. 본 연구에서는 Model 1과 Model 2의 시뮬레이션 모델들이 있다. 이 모델들은 CATIA와 ANSYS로 설계, 구조 및 피로 해석을 통한 융합 기술을 수행함으로서 연구된다. Model A의 최대 변형량과 최대 등가응력이 Model B보다 더 작음으로서 Model A가 Model B보다 내구성을 더 가지고 있다. 본 연구 결과를 철도 차량의 부품 설계에 응용함으로서 파손을 방지하기 위한 내구성이 고찰될 수 있다. 그리고 디자인 면에서의 융합 기술로의 접목도 가능하여 미적인 감각을 나타낼 수 있다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제19권11호
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• pp.1988-1997
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• 2005

This study is concerned with structural integrity evaluations for the interference-fit flywheels in reactor coolant pumps (RCPs) of nuclear power plants. Stresses in the flywheel due to the shrinkage loads and centrifugal loads at the RCP normal operation speed, design overspeed and joint-release speed are obtained using the finite element method (FEM), where release of the deformation-controlled stresses as a result of structural interactions during rotation is considered. Fracture mechanics evaluations for a series of cracks assumed to exist in the flywheel are conducted, considering ductile (fatigue) and non-ductile fracture, and stress intensity factors are obtained for the cracks using the finite element alternating method (FEAM). From analysis results, it is found that fatigue crack growth rates calculated are negligible for smaller cracks. Meanwhile, the material resistance to non-ductile fracture in terms of the critical stress intensity factor (K$_{IC}$) and the nil-ductility transition reference temperature (RT$_{NDT}$) are governing factors for larger cracks.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제22권6호
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• pp.757-765
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• 2019

In manufacturing An offshore plant is a structure that produces resources buried in the seabed. It can be classified into fixed, floating, and hybrid methods depending on the installation method. In particular, the Lattice boom type crane is typically used because it is used for a long time in the sea and moves to other seas, which is less affected by wind. In this study, the crane was designed by using three-step optimization design in the early stage of the design of Lattice boom crane for offshore plant. Finite element analysis was performed to verify the safety factor, deflection, buckling coefficient and fatigue life of the designed crane and the results were verified.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권7호
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• pp.693-700
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• 2015

혼합모드 피로하중을 받는 균열을 갖은 CTS 시편에 대하여 균열경로 예측이론과 Tanaka 의 등가 응력확대계수식을 적용하여 피로균열진전거동을 평가하였다. 새롭게 생성되는 균열선단의 응력확대계수 산정은 ANSYS 를 이용한 유한요소법을 통해 이루어졌고, 균열경로와 균열증분은 마이크로소프트 엑셀에 프로그래밍한 균열경로예측식과 Paris 식으로 계산되었다. 균열증분으로 새롭게 생성된 균열선단의 기하학적인 정보는 엑셀의 기능을 이용해 ANSYS 의 KSCON 명령어가 인식할 수 있게 변화시켜 균열모델링을 용이하게 하였다. 반복적인 균열해석을 위해 유한요소법과 엑셀을 결합한 FECTUM(Finite Element Crack Tip Updating Method)을 개발하였다. 개발된 FECTUM 을 편측 3 점 굽힘을 통해 혼합모드의 구현이 가능한 SENB 시편(Single Edge Notched Bend Specimen)에 적용해본 결과, 균열경로는 물론 파단될 때까지의 피로하중 반복수의 차이가 3% 미만으로 잘 일치하는 모습을 보여, 개발된 기법의 타당성을 검증하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제22권5호
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• pp.50-58
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• 2014

The PRT(Personal Rapid Transit) system is highly interested to meet a need for demand-responsive transport service and increasing demands of traffic in Korea recently. And it is being spotlighted as an eco-friendly transportation system. For these reasons, researches on the PRT system are actively undergoing in Korea. In this study, we evaluated the static structural and fatigue strengths based on ASCE-APM standards and ERRI B 12/RP 17 by means of FE simulation. We also evaluate the running stability by multi-body dynamic analyses and the rollover safety by a theoretical static stability factor according to the road modeling scenarios for the PRT system. From the results of this study, we confirmed the durability and running stability of the Korean PRT under development.

• 한국도로학회논문집
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• 제5권1호
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• pp.1-10
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• 2003

도로포장 설계의 목적은 다른 토목구조물의 설계와 마찬가지로 정해진 신뢰성 수준에서 가장 경제적인 설계를 얻는데 있다 할 것이다. 미국과 유럽의 선진국가들의 설계법들은 전혀 상이한 신뢰성 수준을 갖는 설계결과들을 생산하는 설계법을 지양해가면서 세월을 두고 변천하여 균등한 신뢰성 수준을 보장할 수 있는 LRFD양식을 채용하는 방향으로 발전되었다. 현재, LRFD 양식은 콘크리트 구조, 목구조, 강구조 및 교량설계기준에 적용되어 있다 본 논문에서 저자는 역학-경험적 포장설계법에 적용될 신뢰성 모듈의 한 대안으로 신뢰성이론을 사용하여 LRFD 양식을 개발하고자 하는 과정을 예시하였다. AASHTO 86설계법에 따라 동일한 신뢰성 수준을 갖도록 설계된 10개의 포장단면이 피로균열과 같은 역학적 포장손상 측면에서 볼 때 균등한 구조적 신뢰성을 보여주지 못하며 LRFD 양식을 사용함으로서 그러한 균등한 신뢰성을 확보할 수 있다는 사실이 본 논문을 통해 예시되고 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.504-509
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• 2012

본 자동차 서스펜션 매트는 자동차 시트 백 프레임에 장착되며, 탑승자의 등 부위에 가해지는 압력을 시트서스펜션 매트로 받쳐줌으로써 압력이 집중되는 것을 방지하여 운전시 피로감을 최소화하고, 안락감을 증대할 수 있는 역할을 한다. 본 연구에서는 플라스틱 재질로 개발된 서스펜션 매트를 3D 모델링 하고, 진동 및 피로해석을 수행하였다. 해석 결과 플라스틱 서스펜션 매트의 고유 진동수는 30 Hz, 수명은 $10^6$ Cycle, 안전계수는 1.6055의 해석 결과를 얻었다. 이러한 해석적 기법을 활용하면 시트 설계 부분에서 그 개발 시간 및 평가 비용을 절감할 수 있을 것으로 사료된다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2004년도 추계학술발표회
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• pp.49-56
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• 2004

국내외 해양사고 통계에 의하면, 해양사고의 8U내외가 직접 또는 간접적으로 인적요인에 기인한 것으로 보고되고 있다. 이러한 인적요인 가운데, 해상승무원의 피로요인은 장시간 소요되는 선박의 운항과정에서 발생할 수 있는 사고의 주된 요인이다. 해상승무원의 피로를 유발하는 요인으로는 수면시간. 운항일정, 업무량, 휴식시간, 알코올 섭취, 건강상태, 근로 및 승선여건 및 각종 스트레스 둥이 포함된다. 본 연구에서는 이러한 피로유발 요인들 중에서 알코올의 영향이 선박운항능력에 미치는 영향을 알아보기 위해, 선박운항 시뮬레이터를 이용한 실험을 수행하였다. 실험결과를 분석한 결과, 알코을의 섭취가 선박운항능력을 상당히 저하시키는 것으로 나타났다. 이러한 분석결과는 앞으로 선박운항자의 피로에 의한 해양사고 발생을 근본적으로 줄이기 위한 기초자료로 활용할 수 있을 것이다.