• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1995.04a
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• pp.354-359
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• 1995

회전익의 소재로 복합재료를 선택하게 됨에 따라 헬리콥터의 유지, 보수 및 성능에서 유리하게 되었지만 허브 형태의 간소화로 인하여 해석상의 어려움은 확대 되었다고 할 수 있을 것이다. 따라서 회전익의 단면특성은 더욱 중요한 의미를 갖게 되었다. 회전익의 단면특성을 결정하기 위해서 우선적으로 각 방향운동의 연성항을 소거하는 것이 계산상 유리하고 따라서 관성주축방향을 결정하는 것이 중요하다. 그러나 회전익의 익형이 대칭형이 아니고 복합한 재료로 구성되어 있을 뿐 아니라 효율의 극대화를 위하여 축방향을 따라 비틀림을 부여하고 있기 때문에 관성주축의 방향을 결정하는데 많은 어려움이 존재한다. 따라서 본 연구에서는 실제 회전익을 그 연구 대상으로 회전익 단면의 등가강성행렬을 추출하고 외팔보의 공학이론과 회전행렬을 이용하는 방법으로 관성주축방향을 결정하는 방법을 제시하였다. 해석방법의 타당성을 확보하기 위하여 엄밀해를 알고 있는 간단해 단면을 갖는 외팔보를 이용하여 검증하였다. 이러한 방법은 관성주축방향을 결정하는 새로운 프로그램의 개발이라는 부담을 최소화 하였을 뿐 아니라, 해석방법 자체가 가지는 간편성으로 인하여 많은 시간과 노력을 줄일수 있을 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.44-47
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• 2011

본 논문에서는 상사진동에서의 응답을 통해 구성된 모드유연도 행렬에 의해 추정되는 변위/변형을 이용해 전당빌딩의 손상을 정량적으로 평가하는 방법을 제시하였다. 제안된 방법은 전단빌딩의 손살발생 후의 층간변위와 손상발생 전 후의 층간변위 차이인 Damage-induced inter-story deflection(DI-ID)의 관계를 이용해 손상을 정량적으로 평가하는 방법이다. 구조물이 양전단력만을 발생시킴으로써 층간변위를 분명히 파악할 수 있도록 하는 양전단력 탐색하중(Positive Shear Inspection Load)을 통해 DI-ID를 산정한다. 제안된 방법의 검증을 위해 5층의 전단빌딩 축소모형을 대상구조물로 선정했으며, 단일손상과 다중손상의 모사를 위해 1층과 3층의 휨강성을 각각 10% 씩 저감시켰다. Static test와 modal test를 통해 각각의 결과를 비교하는 방법으로 제안된 방법의 성능검증을 수행했으며, 축소모형실험 결과, 두 실험간 평균오차 1% 이내로 정확도를 검증했다.

• Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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• v.12 no.2
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• pp.161-169
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• 2002

Based on the analytic expression for the elasto-dynamic behavior of rotating shaft, the transfer matrix is formulated for the shaft element with uniform cross-section. Timoshenko beam theory is Introduced for modeling the behavior of shaft. Complex variables representing the displacement, slope, moment and shear force are used for deriving the transfer matrix between both ends of the shaft element. Simulation result obtained by applying the transfer matrix to a general rotor model is compared with the reference result and proved to be exact. Natural frequencies and the corresponding modes are analyzed with varying the bearing: stiffness. The generally used bearings are considered for discussions. and the bearing stiffness is shown to affect the vibration characteristics of rotor.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.192-195
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• 2010

본 논문에서는 해상 크레인과 중량물의 동적 거동을 시뮬레이션하기 위해, 유한 요소 정식화(finite element formulation)를 이용하여 해상 크레인의 붐(boom)을 탄성체로 모델링 하였다. 붐은 3차원 탄성 빔(beam) 요소로 가정하고, 각 요소의 변형에 의한 변위는 형상 함수(shape function)과 절점 좌표(nodal coordinate)를 이용하여 정의하였다. 변형 변위를 이용하여 탄성 붐의 강성 행렬(stiffnes matrix)을 유도하고, 탄성 변위를 포함하는 위치 벡터를 이용하여 질량 행렬을 유도한다. 해상 크레인과 중량물로 이루어진 운동 방정식에 탄성 붐을 포함하여 유연 다물체계(flexible multibody system) 운동 방정식을 구성한다. 외력으로는 선박 유체정역학적 힘, 유체동역학적 힘, wire rope의 장력, 중력 그리고 계류력(mooring force)이 고려되었다. 먼저 요소의 개수를 변경하며 탄성 붐의 동적 거동을 시뮬레이션 하여, 유한 요소 정식화를 이용한 모델링의 타당성을 검증하였다. 그리고 해상 크레인과 중량물의 동적 거동 시뮬레이션에 탄성 붐 모델을 적용하였다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.46 no.4
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• pp.277-282
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• 2018

In this study, the accuracy and efficiency of a composite rotor blade cross-section analysis program, Ksec2d-AE, which is available at an educational web-based platform called EDISON-CSD, are assessed for possible use in undergraduate structural analysis projects. To this purpose, the convergence of cross-sectional constants by varying the number of finite elements in the cross-section of a wind turbine blade is investigated. The stiffness constants along with the cross-sectional engineering offsets obtained using Ksec2d-AE are validated against a 3D finite element analysis program MSC NASTRAN.

• Computational Structural Engineering
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• v.4 no.2
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• pp.95-102
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• 1991

Some sections of concrete highway pavements have been viewed with great concern by highway officials and engineers due to the severe cracking and failure problems. This is mainly due to the traffic loads in addition to temperature variations between top and bottom of concrete slab, which cause the concrete slab to curl up and down depending on the thermal gradient, respectively. Subsequently, a major consideration was given to the derivation of stiffness matrix and equivalent nodal loads due to the uniform gravity load, temperature and shrinkage of concrete. And the structural behavior of concrete highway pavement due to the temperature variations throughout the nations has been emphasized.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.24 no.1 s.173
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• pp.110-117
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• 2000

Vibration modes obtained from a modal analysis can be better explained from a screw theoretical standpoint. A vibration mode can be geometrically interpreted as a pure rotation about the vibration center in a plane and as the twisting motion on a screw in a three dimensional space. This paper, presents the method to diagonalize a spatial stiffness matrix by use of a parallel axis congruence transformation. It also describes that the stiffness matrix diagonalized by a congruence transformation, can have the planes of symmetry depending on the location of the center of elasticity. For a plane of symmetry, any vibration mode can be expressed by the axis of vibration. Analytical solutions for the axis of vibration has been derived.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.19 no.4
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• pp.990-1004
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• 1995

A modified 16-node element for composite plate has been proposed and compared with the 20-node element to check the validity of it. The fields of numerical inspection include mode analysis and specific damping analysis. By symetrizing the conventional unsymmetric damping matrix in the analysis of specific damping capacity, we could compute the specific damping capacity and make a program, effectively. In addition, we could predict the errors caused by reduction of integration order in thickness direction depending upon the number of layers.

• Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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• v.6 no.3
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• pp.54-62
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• 1998

In this study, collapse behavior of frame composed of thin-walled rectangular tube is investigated. Considering the collapse of frame, the bending and compression members undergo large deformation. The stiffness of the compound element is obtained from analytical moment-rotation relationship and approximated load-deflection relationsh- ip of thin-walled rectangular tube. A computer program is developed for the large deformation analysis of frame. An incremental displacement method is used in the program and at each incremental stage, the stiffness matrix of the total structure is checked with the state of each element for bending and compression.

• Transactions of the Korean Society of Machine Tool Engineers
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• v.13 no.3
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• pp.68-75
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• 2004

Recently, need of the parallel manipulator requiring superior precision is increasing for medical application and precision manufacturing. In this study, we convert a given complex translation trajectory of the moving platform into a set of segments and hence a complex motion of the moving platform can be tractable and easily controled in a very limited workspace. In addition force exerted. to each link is minimized so that the minimized force can be transmitted to the end effector of the moving platform. An user friendly program is developed to design Gough-type 6DOF parallel manupulator based on the proposed method.