• 제목/요약/키워드: 구조해석 자동화

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본딩와이어를 이용한 수직형 집적 트랜스포머 (Vertical Integrated Transformer using Bondwires)

  • 송병욱;이해영
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제37권3호
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    • pp.43-48
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    • 2000
  • 본 논문에서는 본딩와이어를 이용한 수직형 트랜스포머를 제안하고, FEM (Finite Element Method)을 이용한 완전 해석법 (Full-waye analysis)으로 20 GHz 까지 해석하였다 나선형 트랜스포머와 전기적인 특성을 비교하였고, 구해진 S-파라미터로부터 상호 인덕턴스를 추출하였다. 본딩와이어를 이용한 트랜스포머는 낮은 삽입손실을 가지며, 본딩와이어의 대부분이 손실이 없는 공기중에 위치하므로 정전용량 및 유전 손실을 줄일 수 있는 구조이다. 또한, 자동화된 와이어 본딩 장비를 이용하여 쉽게 제작할 수 있다. 본딩와이어를 이용한 트랜스포머는 Impedance matching, Phase shifting등 다양한 범위에 응용되어 MMIC의 성능 향상을 이룰 것으로 기대된다.

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워크플로우의 EMFG 모델링과 분석 (The EMFG Modeling and Analysis for a Workflow)

  • 허후숙;여정모
    • 정보처리학회논문지D
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    • 제10D권7호
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    • pp.1189-1196
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    • 2003
  • IT 산업의 발달로 인해 조직의 자동화된 업무 흐름인 워크플로우에 대한 관심과 연구가 활발해지고 있다. 본 논문에서는 워크플로우 설계시 자주 사용되는 기본 구조와 다양한 병행 처리 구조론 개념적인 설계가 가능한 EMFG(Extended Mark Row Graph)로 먼저 표현한 후 워크플로우를 모델링한다. 모델링된 EMFG를 시뮬레이션하여 워크플로우의 완료 가능 여부를 알 수 있는 수행완료 가능성 검증 방법과 수행완료 후에 나타날 수 있는 논리적 오류 검증 방범을 제안한다. 제안한 워크플로우의 EMFG 모델링 및 분석 방법을 사용하면 시각적이고 정형적인 설계가 가능하고 직관적인 수학적 해석이 가능하다.

추력 리플을 보상하는 선형 하이브리드 스테핑 전동기의 고성능 제어 (High Performance Control of Linear Hybrid Stepping Motor with Force Ripple Compensator)

  • 황태식;석줄기
    • 전력전자학회논문지
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    • 제10권6호
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    • pp.527-533
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    • 2005
  • 선형 하이브리드 스테핑 전동기는 간단한 구조와 저가의 구동 방식으로 위치 제어를 요구하는 일부 반도체 공정 및 사무실 자동화 기기 등에서 최근 각광을 받고 있다. 그러나, 구조가 간단한 반면 이로 인한 릴럭턴스 및 코깅 추력에 의한 리플 때문에 아직까지 고부가가치의 정밀 공정에는 적용이 제한되어 왔다. 본 논문에서는 선형 하이브리드 스테핑 전동기의 추력 리플 발생 원인을 분석하고 이를 통하여 리플 추력을 상쇄하는 고성능 폐루프 제어 방식을 제안한다. 실험실에서 제작된 선형 하이브리드 스테핑 전동기에 대한 다양한 실험 결과를 통하여 해석 및 제안된 방법의 타당성을 검증한다.

동적 거동을 받는 철근 콘크리트 뼈대 구조의 최적화 (Optimization of Reinforced Concrete Frames Subjected to Dynamic Loads)

  • 박문호;김상진
    • 대한토목학회논문집
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    • 제14권3호
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    • pp.439-452
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    • 1994
  • 본 논문에서는 동적하중을 받는 철근 콘크리트 뼈대구조의 경비 최적설계방법과 한계상태 설계 최적화 알고리즘을 제시하였다. 뼈대구조의 동적반응은 모드 중첩법을 이용하여 해석하였으며 뼈대구조의 각 부재를 두 개 이상의 요소로 구성하여 각 요소의 절점에서는 축방향, 횡방향 및 휨방향의 거동을 규명할 수 있도록 3 d.o.f(자유도)로 구성된 강성 매트릭스와 질량 매트릭스를 사용하였다. 철근과 콘크리트의 주 재료 경비로 유도한 목적함수는 한계 상태 설계 규정에 따라 철근 콘크리트 뼈대구조의 역학적 거동의 문제와 사용성 제약조건을 만족하면서 최적화를 이루도록 하였다. 목적함수와 제약조건은 단면의 유효깊이, 보의 폭, 인장과 압축 철근의 단면적, 기둥의 전단 철근 단면적들의 설계변수로 유도하였으며 최적화 문제를 형성하였다. 몇가지 예제를 통하여 동적거동을 고려한 철근 콘크리트 뼈대구조의 자동화된 최적 설계 알고리즘의 가능성, 타당성 및 효율성을 검토하였다.

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오피스 건물에 대한 BIM기반 구조설계 프로세스의 적용사례 (Application Case Study on the BIM based Structural Design Process for Office Buildings)

  • 신태송;엄진업
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제24권3호
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    • pp.301-312
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    • 2012
  • 본 연구에서는 가상건설시스템 개발 연구를 통해 구축된 BIM 기반 구조설계 프로세스와 개발 시스템을 적용하여 오피스 건물을 대상으로 사례 연구를 수행하였으며, 그 결과로부터 프로세스 및 개발 시스템의 적용에 따른 업무의 생산성과 경제성을 평가하였다. 사례 연구는 강구조를 주요 대상으로 하여, 구조해석모델 및 기본설계도서를 시작으로 기본실시모델과, 실시구조모델의 생성을 단계적으로 수행하였으며, 완성된 실시구조모델을 IFC를 이용하여 통합모델을 구축하여 다양한 BIM 설계도구와의 상호운용성을 검토하였다. BIM 프로세스를 구축하여 업무환경을 효율적으로 개선할 수 있었고, 접합부 모델링 자동화로 업무의 생산성을 향상시킬 수 있었다.

폐광산 지반의 역학적 특성 추정을 위한 최적설계 기법에 관한 연구 (Study on optimal design method for estimation of the mechanical properties of abandoned mine ground)

  • 손민;문현구;정혁상;김영수;박성현
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제22권1호
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    • pp.1-21
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    • 2020
  • 국내 폐광산은 다양한 형태의 침하를 발생시키고 있으며 이러한 침하의 예측 및 위험도의 평가는 대단히 어려운 실정이다. 기존 수치해석을 활용한 침하 예측 및 위험도 평가 연구에서는 지질구조와 지반조건에 대해 통합 물성을 적용하고 채굴적 주변 소성영역을 해석하는데 그치고 있다. 또한 입력정보를 확보하는데 있어 제한된 자료밖에 파악할 수 없는 현실적인 한계점이 존재하며 이는 곧 수치해석 결과의 신뢰성 저하로 연결된다. 본 연구에서는 실제 침하가 발생한 폐광산을 대상으로 현장 지질구조 및 지반정보를 적용하여 2차원 모델링을 수행하였다. 또한 지반물성을 수정하여 해석결과와 실제 침하지 정보(규모, 위치)의 차이가 최소가 되도록 수치해석을 반복하여 해석모델을 보정하였다. 이러한 보정에 있어 최적화 기법을 적용하여 자동화하였으며 다수의 지반물성을 나누어 고려하는 단계적 최적설계 기법을 개발하였다.

3D 모델링을 통한 유리창 청소로봇의 응력해석 및 설계 개선방안 도출 (Stress Analysis of a Window Cleaning Robot using 3D Modeling and Improvement Plan)

  • 김균태;전영훈
    • 한국건축시공학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.161-168
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    • 2018
  • 최근에 개발되고 있는 가이드레일형 유리창 청소로봇은 현재 첫 번째 시작품이 제작되어 시험 중인 상황으로, 그 크기와 하중이 최적화 되지 못한 상황이다. 본 연구에서는 현재의 유리창 청소로봇을 개선하고 구조적 안전성을 확보하기 위한 정량적인 데이터를 도출하기 위하여 응력해석을 진행하였다. 유리창 청소로봇의 자중, 풍압 등에 의한 응력을 해석한 결과, 자중에 의한 처짐, 풍속에 대한 항력 등에서 개선의 여지가 있음을 발견하였다. 도출된 해석 결과는 유리창 청소로봇의 설계 개선에 직접 적용될 예정이며, 이를 통하여 설계의 완성도를 높일 수 있을 것으로 기대된다.

리니어 펄스 모터의 추력 및 수직력에 대한 특성 해석 (The Characteristic Analysis for Thrust and Normal Force of Linear Pulse Motor)

  • 윤신용;백수현;김용
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.142-151
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    • 1999
  • 리니어 펄스 모터(LPM)는 유연한 선형운동이 필요한 분야에 사용되며 LPM의 위치정밀도는 리드스쿠류 보다 매우 높다. LPM은 간단한 기계적 구조, 고 반복성, 정밀한 오픈루프 동작 및 저 관성 등의 장점을 지니고 있으므로 공장 자동화 및 고속 위치제어용과 같은 응용분야에서 광범위하게 활용된다. 본 논문에서는 고 정밀성과 반복성을 지닌 LPM의 힘 특성을 해석하였다. 추력과 수직력은 고정자와 가동자의 치 피치와 공극에 매우 민감하다. 이 때 수직력은 추력에 비해서 매우 높지만 추력도 상당히 크다. 본 LPM의 자기회로는 복잡한 구조이기 때문에, 힘을 계산하기 위한 적합한 방법으로는 유한요소법(FEM)을 적용한다. 여기서는 가상변위와 맥스웰 응력을 이용하였다.

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LLC DC to DC 공진 컨버터의 고주파 변압기 최적화 설계에 관한 연구 (A study on an optimal design of the high frequency transformer in LLC DC to DC resonant converter)

  • 김종해
    • 전기전자학회논문지
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    • 제27권4호
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    • pp.587-600
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    • 2023
  • 본 논문에서는 315W급 65인치 UHD-TV용 LLC DC to DC 공진 컨버터에 사용되고 있는 Slim형 고주파 변압기의 최적화 설계에 대해서 나타낸다. 또한 본 논문에서는 LLC 공진 변압기의 코어 손실 분석, AC 권선 손실 분석 및 권선 배치 최적화 설계를 통해 Slim형 고주파 변압기의 최적화 설계를 수행한다. 특히 본 논문에서는 이론적으로 해석하여 얻어진 결과를 토대로 고효율 및 Slim형 고주파 변압기는 교류 권선 손실 최소화 및 권선 자동화를 위하여 인터리브 및 수직형 권선 구조로 구성한다. 본 논문 제안한 수직형 권선 구조 방식의 Slim형 고주파 변압기의 1차측 권선은 Litz 권선을 2차 권선은 PCB와 동판 권선을 사용하였다. 최종적으로 Maxwell 2D 및 3D Tool을 이용한 시뮬레이션 결과를 토대로 이론 해석의 정당성을 입증하기 위해서 실험 결과를 통해 본 논문에서 제안한 Slim형 고주파 변압기의 최적화 설계를 수행하였다.

용접잔류응력을 고려한 STS301L 플러그 및 링 용접부의 피로설계 자동화에 관한 연구 (A Study on Fatigue Design Automation of Plug- and Ring-type Gas-welded Joints of STS301L Taking Welded Residual Stress into Account)

  • 백승엽;윤기호
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권9호
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    • pp.1137-1143
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    • 2010
  • 가스용접 구조물의 장 수명 피로설계기준(fatigue design criterion)을 결정하기 위해서는 정확한 응력해석과 체계적인 피로강도평가가 필요하다. 그러나 실 구조물로부터 피로설계기준을 결정하는 것은 대단히 어려우므로 구조물의 기계적 구조적 특성을 만족하는 간편 시편을 만들어서 $\Delta{\sigma}-N_f$ 관계를 도출하여 피로강도를 평가하고 있다. 그리고 가스용접에 의해 제작된 실 구조물의 피로설계를 위해서는 피로균열발생과 파단 기점이 되는 용접부의 용접잔류응력(welding residual stress)이 고려되어야 한다. 따라서, 본 연구에서는 플러그 및 링 가스용접 이음재에 대한 용접잔류응력을 고려하기 위해 용접 열 사이클(heat cycle)에 의한 비선형 열해석(non-linear thermal analysis)과 열 응력(thermal stress) 해석을 수행하고, 실험 치와 비교 분석하여 용접잔류응력을 고려한 응력 진폭-피로수명($(\sigma_a)_R-N_f$) 관계를 도출하여 자동적으로 피로설계기준을 제시할 수 있도록 하고자 하였다.