• 대한기계학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.82-87
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• 1987

본 논문에서는 열전달문제 역시 변분형으로 전환될 수 있음에 착안하여 전미 분 개념을 도입해서 전도와 대류가 있는 열전달모델에서 주어진 면적 제한조건을 만족 시키며 지정된 경계에서의 온도가 주어진 온도에 가장 근접할 수 있는 모델의 형상을 찾는 방법을 연구하였다. 어떤 물질의 열전달 상태를 바꾸어 경계에서의 온도를 원 하는 바대로 조정하는 문제는 실제 공정에서 중요한 경우가 많다.해석시 열전달 상 태 방정식과 adjoint식은 6절점 삼각형 등계수 요소의 유한 요소법을 이용하여 해석하 였다.설계민감도의 정확한 계산을 위해서는 임의의 형상변화에 따른 경계에서의 수 치적분이 정확해야 하므로 경계를 곡선으로 표시할 수 있는 등계수 요소가 필요하다. 설계 민감도 해석이 진행된 후에는 최적화 기법의 하나인 미분벡터 투영법(Gradient Projection Method)을 사용하여 최적화를 시도했다. 최적설계 과정중 매번 계산결과 에 의해 형상의 변화가 진행되므로 그때마다 유한 요소 모델을 적절히 변화시켜 주어 야 한다. 모델의 경계는 3차함수로 근사화하여 형상이 부드러운 곡선이 되도록 했 으며 설계변수는 근사화한 3차함수를 결정할 수 있도록 정하면 되나 본 연구에서는 모 델의 변화에 따른 y좌표의 변화는 없다고 가정하여 모델경계의 세점을 취해 그 점들의 x좌표를 설계변수로 했다.

• 동력기계공학회지
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• 제15권2호
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• pp.13-18
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• 2011

This thesis is about the result of conducting a specific experiment for the development of noncontact vibration displacement sensor for measuring the spindle vibration that is used for conditional monitoring of machinery. One should be careful when using the eddy current type displacement sensor because the sensitivity of it is different according to the quality of the material. While the probe used for nondestructive inspection adopts the effect of transmitting the material by using the high frequency domain, the eddy current type displacement sensor uses the lower frequency of around 1MHz. Also, while the nondestructive probe uses the method of enhancing output by using the resonance zone, the vibration displacement sensor utilizes the stable zone by avoiding the resonance zone. Since the oscillator of the converter uses the "L" element as Probe, its characteristic changes with the variation of a relevant impedance. In other words, if the length of Probe's Cable gets extended (Impedance increase), the sensitivity declines accordingly. The effect of surrounding temperature was small, but the influence of the quality of Sensor Coil used was high. Moreover, following an experimental demonstration of the phenomenon where the sensitivity decreases as the frequency of the tested material increases from a frequency response test, the maximum frequency that could be measured was approximately 1KHz. It was noted that the degree of precision could be maintained by using the gap of the probe in the linear zone at the installation site.

• Smart Structures and Systems
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• 제20권2호
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• pp.127-137
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• 2017

Identification of damping characteristics is of significant importance for dynamic response analysis and condition assessment of structural systems. Damping is associated with the behavior of the energy dissipation mechanism. Identification of damping ratios based on the sensitivity of dynamic responses and the model updating technique is investigated with numerical and experimental investigations. The effectiveness and performance of using the sensitivity-based model updating method and vibration monitoring data for damping ratios identification are investigated. Numerical studies on a three-dimensional truss bridge model are conducted to verify the effectiveness of the proposed approach. Measurement noise effect and the initial finite element modelling errors are considered. The results demonstrate that the damping ratio identification with the proposed approach is not sensitive to the noise effect but could be affected significantly by the modelling errors. Experimental studies on a steel planar frame structure are conducted. The robustness and performance of the proposed damping identification approach are investigated with real measured vibration data. The results demonstrate that the proposed approach has a decent and reliable performance to identify the damping ratios.

• 정보학연구
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• 제6권4호
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• pp.125-134
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• 2003

본 논문은 통신 네트워크 운용 효율화를 위해 네트워크 운용요소별 상관관계를 분석하고 기본 모형을 구축하여 민감도 측정 방법을 제안하였다. 통신사업자는 연도별/부문별로 각각 그에 합당한 네트워크 운용기준을 설정하여 비용을 지출하여 왔으나 시장규모가 폭발적으로 성장하고 성장사업의 주력이 점차 변화하고 있는 상황에서, 적정수준에 대한 파악과 그를 위한 보다 포괄적이고 새로운 분석방법의 개발 및 적용이 요구된다. 전반적이고 포괄적인 관점에서 산출된 네트워크 운용의 적정비용에 대해 품질수준 개선을 위한 요소, 고객만족도 관련 요소 등과의 연계성을 중심으로 평가하고 개선하는 것이 본 논문의 가장 핵심적인 연구이다. 이러한 과정은 네트워크 운용의 가장 큰 부분을 차지하는 것이 품질관련 활동이고 품질관련 활동은 결국 고객만족도로 나타나게 되는 것이기 때문에, 각 요소별 개별적인 변화가 상호간에 미치는 영향을 중심으로 상관관계를 정립하여 민감도 측정을 바탕으로 네트워크 운용비용을 산출하는 것이 바람직한 분석이라 할 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 네트워크 운용에 대한 체계적인 모형의 구축 및 효율성 측정을 위한 다양한 시나리오에 따른 민감도 측정을 위한 시스템을 개발하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권11호
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• pp.1369-1375
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• 2011

쇼트피닝 공정은 쇼트볼이 소재에 충돌을 일으킬 때 생기는 압축잔류응력에 의해 소재의 피로 강도를 향상 시키는데 그 목적이 있다. 본 연구는 변형률 속도 민감도 변화가 압축잔류응력에 미치는 영향을 분석하기 위해서 수행되었다. 본 연구자는 변형률 속도 민감도의 영향을 고려한 쇼트피닝 다중 충돌을 ABAQUS 6.9-1 를 사용하여 모사하였다. 사용된 소재는 AISI 4340 강종이다. 본 연구자는 변형률 속도 민감성이 높은 재료와 낮은 재료를 비교하였다. 결과적으로 변형률 속도 민감성이 증가하면 압축 잔류응력은 감소하였다. 또한 경도가 낮은 소재의 압축잔류응력이 경도가 높은 소재보다 더 크게 발생 하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제19권1호
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• pp.63-71
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• 2006

본 연구에서는 민감도 해석을 이용하여 전단벽-골조 구조시스템의 횡변위를 정량적으로 제어할 수 있는 강성최적설계방안을 제시하고자 한다. 이를 위해 먼저 골조와 전단벽요소 사이의 변위자유도 적합성 문제를 해결하기 위한 요소강성행렬을 구성하며, 또한 수학적계획법의 일반성을 유지하면서도 큰 규모의 문제도 효율적으로 다를 수 있는 근사화 재념을 도입하여 횡변위 구속조건식을 설정한다. 아울러 전단벽 및 골조부재의 단면특성 관계식을 설정함으로써 설계변수의 수를 줄여주고, 이를 이용하여 강성행렬도함수의 산정을 용이하게 한다. 특히 골조의 경우 초기에 주어진 단면형상이 최적설계 과정동안 계속 유지된다는 가정을 이용하여 최적설계결과에서 구해진 단면특성에 따라 부재단면크기를 산출하고, 전단벽은 사용자의 의도에 따라 두께 또는 부재길이를 재산정하는 방안을 강구한다. 이와 같이 제시된 강성최적설계기법의 효용성을 검토하기 위해 두 가지 형태의 20층 전단벽-골조 구조물의 예제가 고려된다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제77권5호
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• pp.601-612
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• 2021

To study the vibration characteristics of a high-speed railway continuous girder bridge-track coupling system (HSRCBT), a coupling vibration analysis model of an m-span continuous girder bridge-subgrade-track system with n-span approach bridge was established. The model was based on the energy and its variational method, where both the interlaminar slip and shear deformation effects were considered. In addition, the free vibration equations and natural boundary conditions of the HSRCBT were derived. Further, according to the coordination principle of deformation and mechanics, an analytical method for calculating the natural vibration frequencies of the HSRCBT was obtained. Three typical bridge-subgrade-track coupling systems of high-speed railway were taken and the results of finite element analysis were compared to those of the analytical method. The errors between the simulation results and calculated values of the analytical method were less than 3%, thus verifying the analytical method proposed in this paper. Finally, the analytical method was used to investigate the influence of the number of the approach bridge spans and the interlaminar stiffness on the natural vibration characteristics of the HSRCBT based on the degree of sensitivity. The results suggest the approach bridges have a critical number of spans and in general, the precision requirements of the analysis could be met by using 6-span approach bridges. The interlaminar vertical compressive stiffness has very little influence on the low-order natural vibration frequency of HSRCBT, but does have a significant influence on higher-order natural vibration frequency. As the interlaminar vertical compressive stiffness increases, the degree of sensitivity to interlaminar stiffness of each of the HSRCBT natural vibration characteristics decrease and gradually approach zero.

• 한국기계가공학회지
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• 제20권5호
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• pp.85-95
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• 2021

Structure design sensitivity was evaluated using the orthogonal array experimental method for passive-type deck support frame (DSF) developed for float-over installation of the offshore plant. Moreover, approximation characteristics were also reviewed based on various meta-models. The minimum weight design of the DSF is significantly important for securing both maneuvering performance and buoyancy of a ship equipped with the DSF and guaranteeing structural design safety. The performance strength of the passive type DSF was evaluated through structure analysis based on the finite element method. The thickness of main structure members was applied to design factors, and output responses were considered structure weight and strength performances. Quantitative effects on the output responses for each design factor were evaluated using the orthogonal array experimental method and analysis of variance. The optimum design case was also identified from the orthogonal array experiment results. Various meta-models, such as Chebyshev orthogonal polynomial, Kriging, response surface method, and radial basis function-based neural network, were generated from the orthogonal array experiment results. The results of the orthogonal array experiment were validated using the meta-modeling results. It was found that the radial basis function-based neural network among the meta-models could approximate the design space of the passive type DSF with the highest accuracy.

• Journal of Welding and Joining
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• 제11권3호
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• pp.34-47
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• 1993

용접에서 발생하는 열응력 및 잔류응력을 해석하기 위한 유한요소용 모델을 개발하였다. 여러 가 지 변수의 연구를 통하여 Ramp heat input function과 Lumped모델을 제시하였다. 용접부에 열입 력을 점차적으로 주기 위하여 Ramp heat input을 이용하였으며 Ramp input을 통하여 이차원 모 델에서의 이동열원의 영향을 고려하였고 실험치와 비교에서 최적 ramp시간을 결정하였다. 다층용 접에서는 용접 pass 에 비례하여 계산시간이 증가한다. 따라서 후판용접의 잔류응력계산에는 막 대한 계산시간이 필요하며 이를 줄이기 위하여 Lumped 모델을 개발하였다. 이 Lumped모델에서 는 각 용접층에 들어있는 용접 pass들을 하나의 lumped pass으로 이용하였으며 각 pass를 따로 계산한 모델 및 시험치와의 비교를 통하여 최적 lumped technique을 제시하였다. *****Finite element models were developed for thermal and residual stress analysis for the specific welding problems. They were used to evaluate the effectiveness of the various welding heat input models, such as ramp heat input function and lumped pass models. Through the parametric studies, thermal-mechanical modeling sensitivity to the ramp function and lumping techniques was determined by comparing the predicted results with experimental data. The kinetics for residual stress formation during welding can be developed by iteration of various proposed mechanisms in the parametric study. A ramp heat input function was developed to gradually apply the heat flux with variable amplitude to the model. This model was used to avoid numerical convergence problems due to an instantaneous increase in temperature near the fusion zone. Additionally, it enables the model to include the effect of a moving arc in a two-dimensional plane. The ramp function takes into account the variation in the out of plane energy flow in a 2-D model as the arc approaches, travels across, and departs from each plane under investigation. A lumped pass model was developed to reduce the computation cost in the analysis of multipass welds. Several weld passes were assumed as one lumped pass in this model. Recommendations were provided about ramp lumping techniques and the optimum number of weld passes that can be combined into a single thermal input.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제27권2호
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• pp.103-111
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• 2014

본 연구에서는 비선형 유한요소 해석 기법을 적용한 격납건물의 내압취약도 평가를 수행하였다. 대상 구조물은 국내 대표적인 가압경수로형 원전 격납건물 중 하나로 하였다. 비선형 극한내압 해석을 위해 대규모 개구부를 고려한 격납건물의 3차원 유한요소 모델을 도출하였다. 재료 특성 및 구조적 성능에 내포된 불확실성을 고려하기 위하여 각 변수들의 변동성에 대한 극한내압 성능의 민감도 해석을 수행하였다. 민감도 해석 결과를 통해 확률론적 내압 취약도 평가를 위한 불확실성 변수 및 분포 특성을 도출하였다. 현재의 텐던 긴장력 상태를 고려하기 위하여 가동 중 검사 보고서에 기록된 텐던 긴장력 값을 중앙값으로 적용하였다. 누설(leak)과 파단(rupture)을 파괴모드로 정의하고, 각각에 대한 극한내압 취약도 평가를 위하여 한계상태를 정의하였다. 각 파괴모드에 대한 대상 격납건물의 내압취약도를 내압 성능 중앙값, 고신뢰도 저파괴확률 성능값, 신뢰도 수준에 따른 취약도 곡선을 통하여 제시하였다. 누설 및 파단 파괴모드에 대한 고신뢰도 저파괴확률값은 각각 0.7991 MPa, 0.8691 MPa로 평가되었다.