• Title/Summary/Keyword: 구속에너지

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Compliant Mechanism Design with Displacement Constraint (변위구속조건을 고려한 컴플라이언트 메커니즘 설계)

  • Kim, Yeong-Gi;Min, Seung-Jae
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.26 no.9
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    • pp.1779-1786
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    • 2002
  • When the topology optimization is applied to the design of compliant mechanism, unexpected displacements of input and output port are generated since the displacement control is not included in the formulation. To devise a more precise mechanism, displacement constraint is formulated using the mutual potential energy concept and added to multi-objective function defined with flexibility and stiffness of a structure. The optimization problem is resolved by using Finite Element Method(FEM) and Sequential Linear Programming(SLP). Design examples of compliant mechanism with displacement constraint are presented to validate the proposed design method.

Dynamic Nonlinear Analysis of Stiffened Shell Structures (보강된 쉘구조의 동적 비선형해석)

  • 최명수;김문영;장승필
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.5 no.3
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    • pp.57-64
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    • 2001
  • For the dynamic nonlinear analysis of stiffened plate and shell structures, total Lagrangian formulation is presented based upon the degenerated shell element considering finite rotation effects. Assumed strain concept is adopted in order to overcome shear locking phenomena and to eliminate spurious zero energy mode. In the elasto-plastic analysis, the return mapping algorithm based on the consistent elasto-plastic tangent modulus is applied to collapse analysis of shell structures. Newmark integration method is used for dynamic nonlinear analysis of shell structures under dynamic forces.

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Si-Si$O_2$ 계면에서 수소원자와 결함상태의 상호작용

  • 조훈영
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 1997.02a
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    • pp.68-68
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    • 1997
  • pp-typpe Si(100) Metal-Oxide-Semiconductor(MOS) 구조에서 산화막과 실리콘 사이의 계면상태 및 결함상태를 Isothermal Cappacitance Transient Sppectroscoppy (ICTS)방법을 이용하여 조사하였다. 특히 pplasma를 이용한 수소화이후 이 구조의 계면상태와 결함상태의 변화를 연구하였다. 상온에서 수소화한 MOS 구조의 경우 결함 상태의 농도가 급속히 감소함을 알 수 있었다. 이 구조에서 나타나는 모든 결함상태의 농도가 급격하게 감소하는 반면에, 수소화에 의한 새로운 깊은준이 결함상태도 관측되었다. 이 깊은 준위 결함 상태는 가전자대 위로부터 0.38eV 위치에 존재하였으며, 열적으로 안정된 결함상태로서, 해리에너지가 2.15$\pm$0.05 eV 이었다. 수소화이후 나타난 이 결함상태는 수소 플라즈마에 의해 구속된 Si원자가 수소원자와 결합하여 outdiffusion함으로 나타난 결함상태로 생각된다.

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Sensitivity Analysis and Optimization of Nonlinear Vehicle Frame Structures (비선형 차체프레임구조물의 민감도해석 및 최적화)

  • Won, Chong-Jin;Lee, Jong-Sun
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.20 no.9
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    • pp.2833-2842
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    • 1996
  • This paper is to practice optimal rigidity design by the strain energy density estimation method for static buckling and sizing design sensitivity analysis for dynamic buckling of a nonlinear vehicle frame structure from those results. Using these sizing design sensitivity resutls, an optimization of a nonlinear vehicle frame structure with dynamic buckling constraint is carrried out with the graient projection method.

Stiffness analysis of leaf type holddown spring assemblies (판형 홀드다운 스프링 집합체의 강성해석)

  • 송기남;임현태
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.17 no.1
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    • pp.215-222
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    • 1993
  • A general method is proposed for stiffness analysis of the leaf springs only using the geometric data and Young's modulus of the leaf springs. In this method, an engineering beam theory and Castigliano's theory are applied for the derivation of the stiffness of the leaf springs. To show realiability and effectiveness of this method, the stiffness from the proposed method is compared with the results for various types of leaf springs. From these comparisons the proposed method has been proved to be effective and reliable to estimate the stiffness of the leaf springs.

Development of an efficient 3-node plate bending element by using the Hellinger-Reissner functional (Hellinger-Reissner 범함수를 이용한 효율적인 3절점 판 유한요소의 개발)

  • Lee, Youn-Gyu;Choi, Chang-Koon;Lee, Phill-Seung
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2011.04a
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    • pp.760-763
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    • 2011
  • 본 논문의 목적은 효율적인 3절점 판 유한요소를 개발하는 것이다. Hellinger-Reissner 범함수에 근거한 혼합정식화(mixed formulation)를 사용한다. 잠김현상을 일으키는 전단변형률장을 독립적으로 분리한 후, MITC(Mixed Interpolation of Tensorial Components)방법을 이용하여 대체전단변형률장(assumed transverse shear strain field)을 구성한다. 추가적으로 회전된 반변기저벡터(contravariant base vector)로 정의된 근사전단변형률장(approximated transverse shear strain field)에 미지수(unknowns)를 도입하여 혼합정식화를 완성시키고 정적응축(static condensation)을 통해 최종 강성행렬을 구성한다. 거짓영에너지모드시험(spurious zero energy mode test), 조각시험(patch test), 등방성시험(isotropic test) 등을 실시하였으며, 4변 완전구속 정사각형 판 구조물과 60도 기울어진 단순지지 판 구조물 등 예제들을 해석하여 MITC3판 유한요소와 수렴성능을 비교하였다.

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Spatial Stability of Non-Symmetric Thin-Walled Curved Beams I : Aanlytical Approach (비대칭 단면을 갖는 박벽 곡선보의 안정성해석 I: 해석적 방법)

  • 민병철;김문영
    • Computational Structural Engineering
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    • v.11 no.4
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    • pp.239-251
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    • 1998
  • 본 연구에서는 비대칭 박벽단면을 갖는 곡선보의 안정성해석을 수행할 수 있는 이론 및 엄밀해를 제시하기 위하여, 3차원 연속체로부터 유도된 평형방정식으로부터 선형화된 가상일의 원리를 적용하였다. 박벽단면의 구속된 ?(warping)과 곡률효과를 고려하고 유한한 회전각의 2차항을 포함하는 곡선보의 변위장을 도입하여 단면에 대해 적분함으로써 도심축에 대한 박벽 곡선보의 총포텐셜에너지를 유도하였다. 또한, 단순지지되고 일축대칭 단면을 갖는 박벽원형 곡선보의 면내 및 면외좌굴에 대한 엄밀해를 유도하기 위하여, 면내에 대해서는 균일압축을 받는 원형아치의 역대칭 좌굴모드에 대한 좌굴하중을 유도하고 면외좌굴에 대해서는 균일압축 및 순수휨을 받는 아치의 처짐함수를 가정하여 곡선보의 횡좌굴하중에 대한 일반해를 제시하였다.

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Structural Analysis of Thin-walled Composite Blades with Multi-cell (다중 셀 단면을 갖는 박판 복합재료 블레이드의 구조해석에 관한 연구)

  • 정성남;이주영;박일주
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2002.04a
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    • pp.512-519
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    • 2002
  • 본 연구에서는 임의의 형상의 다중세포 단면을 갖는 복합재료 블레이드에 대한 유한요소 구조해석을 수행하였다. 보 해석 모델은 구조연성 효과와 단면 벽의 두께, 횡 전단변형, 비틀림과 연관된 워핑 및 워핑구속효과 등을 고려하고 있다. 블레이드 힘-변위 관계식은 Reissner의 반복족에너지 함수를 이용한 혼합이론을 적용하여 유도하였다. 이 관계식은 굽힘 및 전단에 대해서는 Timoshenko 보의 형태로 그리고 비틀림 변형은 Vlasov 이론으로 근사하고 있다. 결과적인 [7×7] 구조강성 행렬은 전단변형 및 전단강성계수들을 특이한 가정에 의존하지 않고도 해석적으로 기술하고 있다. 본 정식화 과정을 통해서 구한 보 이론을 이중세포로 구성된 에어포일 형상의 복합재료 블레이드에 적용하였으며, 기존의 실험 연구 및 다차원 유한요소해석 결과들과 비교 연구를 수행하여 본 해석모델의 타당성을 보이고자 하였다.

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A Experimental Study for Stress-Strain Behavior and Energy Capacity of Confinement Steel (심부구속철근의 응력-변형률 거동 및 에너지 성능에 관한 실험적 연구)

  • Lee, Jae-Hoon;Ko, Seong-Hyun;Hwang, Jung-Kil;Son, Hyun-A
    • Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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    • 2006.11a
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    • pp.77-80
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    • 2006
  • Longitudinal reinforcements of the plastic hinge region were behaved tensile deformation and compressional deformation by direction of lateral loading. However Confinement steels were behaved only tensile deformation by lateral loading. Transverse steels were laid the state of tension in the lateral loading of time, and they were laid state that stress is zero when it was removed lateral load. Nine specimens were tested under cyclic stresses(tension and zero). The purpose of this research is to investigate the strain behavior and capacity of energy for confinement steel. The selected test variables are $L/d_b(L/d_b=6)$, size of reinforcement and specified yielding strength(300, 400, 500 MPa).

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Power Conditioning System for Single Phase Linear Generation System of Free Piston Engine (자유 피스톤 엔진용 단상 선형 발전시스템을 위한 전력제어시스템)

  • Kwak, Bongwoo;Kim, Jonghoon;Kim, Myungbok
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2017.07a
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    • pp.431-432
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    • 2017
  • 본 논문은 자유 피스톤 엔진에 적용되는 단상 선형발전기용 전력제어시스템에 관한 연구이다. 자유 피스톤 엔진 선형발전시스템은 피스톤의 움직임을 구속하는 기구가 없기 때문에 기계적 마찰 손실이 적고 상사점 도달 시간이 짧아 에너지 효율측면에서 기존의 피스톤 엔진보다 유리한 기술이다. 하지만, 자유 피스톤 엔진의 경우 초기 기동 할 수 있는 동력원이 필요하며, 단상 선형 발전기의 경우 짧은 스트로크 및 낮은 속도로 인해 인덕턴스가 크게 설계 되어, 높은 인덕턴스로 인한 전류의 위상 지연으로 역률이 낮아지게 되고, 응답성이 떨어지는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 역률 보상 및 응답성을 높일 수 있는 자유피스톤 엔진용 단상선형발진기용 전력제어시스템을 제안한다.

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