• 한국생산제조학회지
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• 제21권2호
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• pp.344-348
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• 2012

The knuckle crane design in Korea has been performed by assuming a cantilever beam type structure and numerically analyzing design data and finally improving the stiffness by replacing material. In our study, a complete finite element model of the knuckle crane is constructed and finite element analysis is conducted using Optistruct. Structural optimization to reduce the weight of the knuckle crane is processed by applying maximum loading condition at the largest radius of motion, which is the worst case of loading condition. As the results, existing over stiff design in a knuckle crane is corrected to meet a desired design limit and overall weight is reduced, which eventually leads to a reduction of $CO_2$ emission.

• 센서학회지
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• 제23권2호
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• pp.127-133
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• 2014

This paper describes a design and manufacture of a two-axis force sensor and a single-axis force sensor for the fingers of an intelligent robot's hand. The robot's finger is composed of a two-axis force sensor, a first knuckle, a single-axis force sensor, a second knuckle, a spring, a motor of first knuckle, a motor of second knuckle, and so on. The two-axis force sensor attached to the first knuckle and the single-axis force sensor attached to the second knuckle were designed and manufactured, and the characteristics test of two sensors was carried out. As a test results, the interference error of the two-axis force sensor was less than 0.68%, the repeatability error of each sensor was less than 0.02%, and then the non-linearity was less than 0.03%. It is thought that the sensors can be used for the fingers of the intelligent robot's hand for rehabilitation exercise of finger patients.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.377-378
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• 2006

The knuckle crane mainly consists of six parts such as swing, main boom, outer boom, extension boom, hydraulic rotor and knuckle. And the hydraulic rotor is connected at the end of extension boom has rotor block, rotor body, rotor vane. In this study, we carried out kinematics analysis of the hydraulic rotor block curvature for a knuckle crane. Then, we showed the formula to establish the radius of a circumscribed circle to form the rotor block curvature. Third, we analyzed the stress at each point of the rotor block curvature according to the contact angle. From the result of this study, we designed the rotor block curvature with a proper contact angle for a knuckle crane to guarantee the stability of hydraulic rotor.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제18권1호
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• pp.44-50
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• 2010

Durability performance evaluation technology using Virtual Testing Method is a new concept of a vehicle design, which can reduce the automotive components design period and cost. In this paper, the fatigue life of an aluminum knuckle of a passenger car is evaluated using virtual testing method. The flexible multibody dynamic model of a front half car module is generated and solved with service loads which are measured from Belgian roads. Using a multibody dynamic analysis software, the flexible multibody dynamic simulation of a half car model is carried out and the dynamic stress profile of an aluminum knuckle is acquired. The stress profile is exported to a fatigue analysis software and durability performance of an aluminum knuckle is evaluated.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제21권1호
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• pp.137-144
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• 2013

This study analyzes structural analysis with fatigue and natural frequency on ATV knuckle. The maximum equivalent stresses are happened at the end of knuckle in case of model 1, 2 and 3. As these stresses are below the allowable stress, these models can be stable structurally. The fatigue damage possibility at model 1 becomes more than model 2 and 3. Model 2 or 3 has more durability than model 1 at fatigue. As the resonances are happened at the frequency more than 2000 Hz in case of model 1, 2 and 3, there is no resonance possibilities at real driving. Prevention against damage and durability prediction on automotive chassis parts can be effectively improved by applying this study result on knuckle and improving structural strength.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.663-668
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• 2016

연료의 경제성을 증가시키는 것이 신차 개발에 필수불가결한 이슈가 되고 있으며 연료 경제성을 개선하기 위한 가장 중요한 문제는 차량 무게를 감소시키는 것이다. 본 연구에서는 연료 경제성을 증가시키기 위하여 알루미늄 합금 소재와 같은 경량 소재를 사용하여 무게를 감량시키는 것에 관한 연구를 진행하였다. 이를 위하여 너클(knuckle)의 경량화 설계과정을 주철 소재인 기존 재질 대신에 310 MPa 급의 알루미늄 6061-T6 합금으로 대체함으로써 설계 형상의 변경에 따라 von-Mises stress의 변화를 살펴보는 방법을 통하여 제시하고자 한다. 재료의 변화에 따른 너클 동강성 해석결과를 비교하였으며 FCD600 주철 소재 대비 6061 알루미늄 합금으로 설계된 너클의 동강성은 약 30% 내외 더 우수한 것으로 나타났다. 보통 동강성의 경우 진동에도 영향을 주기 때문에 동강성이 큰 경우 진동적으로도 우수한 경향을 나타낸다. 본 연구를 통하여 경량화 설계에 대한 가이드가 되는 성과를 얻을 수 있었으며 차량용 너클 개발을 위한 최적 설계 조건을 제시하는 데 기여하고자 한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권8호
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• pp.1035-1041
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• 2013

본 논문은 KTX 안티롤바 너클부의 동특성 및 구조 안전성 평가를 위해 시험 및 수치적 방법을 사용하였다. 시험적 방법에서는 KTX와 KTX-산천 안티롤바 너클부의 동특성을 비교 평가하기 위해 호남선의 운행환경을 고려한 가속도 및 변형률 데이터를 각각 측정하였으며, 수치적 방법에서는 너클부에 대해 LS-DYNA 3D를 사용하여 구조 안전성 평가를 수행하였다. 이때 해석에 사용된 유한요소모델은 시험과 비교평가를 통해 신뢰성을 검증하였다. 수치해석 결과, 얇은 금속판 및 고무의 적층구조로 이루어진 너클부의 응력 및 속도장이 너클과 커넥팅로드 사이의 상대적 접촉 감소로 인해 두꺼운 강재로만 이루어진 너클부에 비해 좀 더 완화된 경향을 보였다. 그 결과 얇은 금속판과 고무로 구성된 너클 구조가 반복적인 외력 하중하에서 KTX 안티롤바의 탄성거동을 허용하여 동적 거동하의 구조적 안전성을 향상시키기 위한 최선의 방법임을 확인하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제16권9호
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• pp.1057-1066
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• 2013

손가락 관절문(FKP, finger-knuckle-print)을 이용한 개인 인증은 손가락 관절부에 나타나는 주름의 특징을 이용하는 것으로, 텍스처의 방향 정보가 중요한 특징이 된다. 본 논문에서는 SIFT 알고리즘을 이용하여 특징점들을 추출하고, 벡터 유사도 정합을 통해 FKP를 효과적으로 인증할 수 있는 방법을 제안하다. 벡터는 질의 영상에서 추출한 특징점과 이에 대응되는 참조 영상의 특징점을 연결하는 방향 벡터로 정의된다. 국소적인 특징점 쌍으로부터 방향 벡터를 생성하기 때문에 방향 벡터 자체는 국소적인 특징만을 나타내지만, 두 영상 간에 존재하는 다른 벡터들 간의 유사도를 비교함으로써 전역적인 특징으로 확장되는 장점이 있다. 실험결과 제안하는 방법은 기존의 방향코드를 이용한 다양한 방식에 비하여 우수한 성능을 나타내었다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.138-144
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• 2003

Recently, the weight reduction of vehicle influences its environment problems and performances. It is a trend that a lot of parts have been currently changed to an aluminum alloy from steel materials. In this study, the shape optimization using an orthogonal array is performed to determine the design of the knuckle which is a part of suspension system. With the material of the weight reduction was achieved by satisfying the constraints of a strength requirement. The orthogonal array of $L_{18}$ is introduced to find the optimum design variables that considers the shape of the knuckle. The characteristic function composed of the objective and the construct is defined to the feasibility. Comparing to the weight of the initial design with steel materials that of optimum design with aluminum alloy material is reduced by 60%.

• 대한기계학회논문집A
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• 제30권5호
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• pp.595-601
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• 2006

Design space optimization using design space adjustment and refinement is used to optimize a knuckle in the suspension system of an automobile. This approach is a new efficient method for large-scale topology optimization by virtue of two reasons. First, design space adjustment including design space expansion and reduction is suitable for large-scale problems. Second, the design space refinement can be done globally or locally where and when necessary and thus is very effective in obtaining a target resolution with much less number of elements. Compliance minimization for a knuckle is considered with a realistic working condition to show the effectiveness and superiority of the new approach.