• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제5권2호
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• pp.225-237
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• 2018

The difficulties of satellite vibration testing are due to the commonly expressed qualification requirements being incompatible with the limited performance of the entire controlled system (satellite + interface + shaker + controller). Two features cause the problem: firstly, the main satellite modes (i.e., the first structural mode and the high and low tank modes) are very weakly damped; secondly, the controller is just too basic to achieve the expected performance in such cases. The combination of these two issues results in oscillations around the notching levels and high amplitude beating immediately after the mode. The beating overshoots are a major risk source because they can result in the test being aborted if the qualification upper limit is exceeded. Although the abort is, in itself, a safety measure protecting the tested satellite, it increases the risk of structural fatigue, firstly because the abort threshold has been already reached, and secondly, because the test must restart at the same close-resonance frequency and remain there until the qualification level is reached and the sweep frequency can continue. The beat minimum relates only to small successive frequency ranges in which the qualification level is not reached. Although they are less problematic because they do not cause an inadvertent test shutdown, such situations inevitably result in waiver requests from the client. A controlled-system analysis indicates an operating principle that cannot provide sufficient stability: the drive calculation (which controls the process) simply multiplies the frequency reference (usually called cola) and a function of the following setpoint, the ratio between the amplitude already reached and the previous setpoint, and the compression factor. This function value changes at each cola interval, but it never takes into account the sensor signal phase. Because of these limitations, we firstly examined whether it was possible to empirically determine, using a series of tests with a very simple dummy, a controller setting process that significantly improves the results. As the attempt failed, we have performed simulations seeking an optimum adjustment by finding the Least Mean Square of the difference between the reference and response signal. The simulations showed a significant improvement during the notch beat and a small reduction in the beat amplitude. However, the small improvement in this process was not useful because it highlighted the need to change the reference at each cola interval, sometimes with instructions almost twice the qualification level. Another uncertainty regarding the consequences of such an approach involves the impact of differences between the estimated model (used in the simulation) and the actual system. As limitations in the current controller were identified in different approaches, we considered the feasibility of a new controller that takes into account an estimated single-input multi-output (SIMO) model. Its parameters were estimated from a very low-level throughput. Against this backdrop, we analyzed the feasibility of an LQG control in cancelling beating, and this article highlights the relevance of such an approach.

• 실천공학교육논문지
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• 제13권2호
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• pp.327-332
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• 2021

교육용으로 사용되는 피삭재(소재)는 SM20C, Al6061, 아크릴 등의 소재를 사용한다. SM20C 소재는 탄소강으로서 자격증 시험 및 기능경기대회에서 많이 사용되지만 산업현장에서도 많이 사용된다. Al6061 소재는 탄소강에 비하여 경도가 낮아지고 전성(연성)이 강한 소재이기에 공구의 구성인선이 많이 발생하는 소재 라고 한다. 아크릴 소재를 이용하여 학생들에게 실습지도 하면 어느 부분에서 과다 절삭으로 인하여 진동이 발생하고 공구의 파손이 발생하는 소재이다. 이러한 과정에서 5축장비인 2NC헤드에게 가해지는 충격이 정밀도 제어에는 어느정도 영향을 줄 수 있는지 알아본다. 5축장비의 가장 취약한 부분은 AC축을 제어하는 헤드가 가장 약한 부분이라 할 수 있다. 이 부분의 정밀도 및 누적 공차가 발생할 경우 모든 제품의 정밀도가 떨어지는 현상이 발생한다. 따라서 2NC헤드의 핵심적인 부분, 스핀들 하우징은 Al7075 T6(미국 알코아사) 소재를 사용하고 전체 바디는 FCD450 (구상흑연주철) 사용하여 진행하였다. 이 두가지 소재에서 작용되는 진동 및 절삭 과정에서 힘을 극한조건에서 유한요소 해석으로 적용되는 값을 밝혀 내고자 해석을 진행하였다. 이러한 해석 데이터를 활용하여 학생들이 5축절삭 보다 5축 가공기의 구조를 보고 이해하는데 도움이 되기를 기대한다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제28권4호
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• pp.401-408
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• 2015

기존 구조물의 모델 업데이팅 기법은 주로 진동 계측을 통해 얻은 전역적 구조 응답-모달 파라미터-를 이용한다. 모달 파라미터를 이용하여 업데이트된 모델은 전역적 구조 응답을 잘 추정할 수 있지만, 부재 레벨의 안전성 평가를 위한 국부적 응답 예측에는 어려움이 있다. 구조물 내 구조 부재들의 변형률 계측을 통해 응력을 추정하고, 안전성 평가가 이루어진다. 따라서, 본 연구는 모달 파라미터 이외에 로컬 구조 부재들에 가하는 해머 가력을 통해 계측한 변형률을 추가적으로 모델 업데이팅에 이용한다. 본 연구가 제안하는 모델 업데이팅에서 목적함수는 전역적/국부적 계측 응답과 모델의 응답간의 차로 설정되며 NSGA-II를 이용하여 이를 최소화된다. 업데이트 모델에서 예측하는 변형률 응답은 철골조의 안전성 평가에 활용된다. 제안한 기법은 철골 프레임에 대한 시뮬레이션과 해머 가력 실험을 통해 검증된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제32권3호
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• pp.30-36
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• 2004

장섬유 복합재료는 항공우주 구조물, 로봇 팔 등의 구조물에 광범위하게 적용되고 있으며, 복합재료의 비파괴 검사방법에 대한 연구는 구조의 안전성과 신뢰성을 향상시키기 위하여 매우 중요한 연구 분야로 대두되고 있다. 본 논문에서는 AE 선호의 특정주파수 성분을 추출할 수 있는 풍조회로를 가진 AE 신호 분석 장비를 설계, 제작하였다. 제작된 AE 신호 분석 장비에 충격이나 기계적 진동 등과 같은 외란을 가하였을 때 제작된 AE 신호 분석 장비의 잡음레벨은 상용 AE 신호 분석 장비의 잡음레벨보다 매우 낮은 값을 나타내었다. 또한 복합재료 시편의 정, 동적 인장시험 하에서 제작된 AE 분석 장비는 상용 장비와 통일한 수준의 복합재료 파손감지능력을 나타냄을 확인할 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권5A호
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• pp.289-297
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• 2012

본 연구는 부착식 PSC 텐던의 응력파 속도를 계측하여 텐던에 도입된 긴장응력을 추정 할 수 있는 실험식을 제안한다. 실용적 실험식의 도출을 위하여 도입 긴장력이 다른 다수의 PSC시험체가 제작되었으며, 다양한 조건에서 종진동 실험이 반복 수행되었다. 도입 응력과 응력파 속도 사이의 관계에 영향을 미칠 수 있는 온도, 길이 및 텐던의 개수 등이 영향인자로 고려되었으며, 상사의 법칙을 적용하여 무차원 실험식이 도출 되었다. 제안 기법의 현장 적용성 검증은 실제 발전소 격납건물에 설치된 수직텐던에 대하여 수행되었다. 제안식을 이용하여 추정된 긴장응력은 텐던의 설계응력과 유사하다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제24권4호
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• pp.399-410
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• 2012

본 연구에서는 실험적 모드해석 기법을 이용하여 캔틸레버 및 양단고정 직사각형 적층복합판의 동적 테스트가 수행되었다. 균열 성장으로 인한 손상평가를 위하여 적층복합판에 인위적인 단계별 손상(균열)을 가하였으며, 충격해머 모드실험에 의해 얻어진 주파수응답함수(FRF), MAC(Modal Assurance Criterion) 값 및 모드매개변수(진동수, 모드형상, 감쇠비)의 변화를 분석하였다. 각 단계별 손상에 대한 적층복합판의 실험적 모드매개변수를 검증하기 위하여 유한요소해석으로부터 구한 고유진동수와 모드형상을 비교하였다. 손상은 벤치마크로서의 유한요소모델을 보정하는 과정으로부터 얻게 되는 적층복합판의 기하학적 특성 및 구조적 거동의 변화를 통하여 평가될 수 있음을 보여주었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권3호
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• pp.263-268
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• 2020

이 연구의 목적은 폐타이어 고무분말을 혼입한 폴리우레탄 복합재료와 굵은 골재를 사전채움하고 폴리우레탄을 주입한 폴리우레탄 복합재료의 감쇠성능을 평가하는 것이다. 이를 위하여 총 4 종류의 폴리우레탄 기반 복합재료를 제조하였고, 충격 가진 실험을 실시하였다. 실험을 통하여 시간 영역과 주파수 영역에서의 진동특성을 계측한 후 감쇠비를 계산하였다. 실험 결과, 고무분말을 혼입하여 폴리우레탄의 양이 각각 10.6%와 21.2% 줄어든 실험체들의 감쇠비는 순수한 폴리우레탄 실험체에 비하여 각각 8.4%와 4.6% 낮은 것으로 나타났다. 프리팩트 콘크리트 제조 방법과 유사한 방법으로 제조한 폴리우레탄 복합재료의 감쇠비는 순수 폴리우레탄에 비하여 22% 낮은 것으로 나타났지만 폴리우레탄 혼입량은 50% 감소하였으며, 강성은 25.7배 높은 것으로 나타났다.

• 국제물리치료학회지
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• 제9권4호
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• pp.1683-1686
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• 2018

Low back pain (LBP) is the most common reason for seeking physical therapy (PT) care. Recent studies suggest that axial loading can have a positive impact on the intervertebral disc by improving its tensile strength. Further, whole body vibration (WBV) appears to improve spinal muscle relaxation. Therefore, this case study describes the use of axial loading using a mini-trampoline in a female with chronic LBP. This case report is a single subject design. This patient is a 29-year-old female with a six-month history of low back pain following a motor vehicle accident. MRI found herniated discs at L4 and L5, clinical tests were positive for pain in the L4 and L5 dermatome and myotome the slump test was positive for neural tension, and LBP was constant at 4-6/10 over the past four months. She received axial loading exercises using a mini-trampoline and performed six sessions that were, scheduled twice a week for three weeks. Her Oswestry Disability Index (ODI) score improved from 40% at the time of her first visit to 22% at her final visit. Pain measure on the Numeric Pain Rating Scale (NPRS) after the first treatment was 7/10, and her pain after the final treatment was 0/10. These changes in the pain scores are clinically significant and exceed the minimal clinically important difference (MCID). This patient had a significant improvement in her pain using the NPRS and the ODI. This case study suggests that axial loading may be an effective treatment for some individuals with discogenic chronic low back pain.

• 한국결정성장학회지
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• 제29권1호
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• pp.32-38
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• 2019

서비스디자인 방법론을 통해 사용 편의성에 중점을 둔 신개념의 모듈형 자전거 액세서리를 탄소 소재를 이용하여 개발하였다. 기존의 탄소 재질을 사용할 경우 자전거 주행 중 충격에 견디지 못하거나, 파손 현상이 발생하였으며, 이러한 문제점을 해결하고자 새로운 소재(S Foam Core 소재)를 적용 하였다. 기존 탄소 재질과 S Foam Core 소재의 강도, 뒤틀림 강도, 충격흡수 및 진동감쇄 측정을 하였고, S Foam Core가 적용된 제품이 기존 탄소 소재 보다 더 우수한 결과를 얻었다. 본 연구에서는 S Foam Core 소재로 프로토 타입을 제작하여, 자체 실험을 통해 검증하였고, 이를 보고하고자 한다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권7호
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• pp.2387-2395
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• 2021

Seismic qualifications of electrical equipment, such as cabinet systems, have been emerging as the key area of nuclear power plants in Korea since the 2016 Gyeongju earthquake, including the high-frequency domain. In addition, electrical equipment was sensitive to the high-frequency ground motions during the past earthquake. Therefore, this paper presents the rocking behavior of the electrical cabinet system subjected to Reg. 1.60 and UHS. The high fidelity finite element (FE) model of the cabinet related to the shaking table test data was developed. In particular, the first two global modes of the cabinet from the experimental test were 16 Hz and 24 Hz, respectively. In addition, 30.05 Hz and 37.5 Hz were determined to be the first two local modes in the cabinet. The high fidelity FE model of the cabinet using the ABAQUS platform was extremely reconciled with shaking table tests. As a result, the dynamic properties of the cabinet were sensitive to electrical instruments, such as relays and switchboards, during the shaking table test. In addition, the amplification with respect to the vibration transfer function of the cabinet was observed on the third floor in the cabinet due to localized impact corresponding to the rocking phenomenon of the cabinet under Reg.1.60 and UHS. Overall, the rocking of the cabinet system can be caused by the low-frequency oscillations and higher peak horizontal acceleration.