• Title/Summary/Keyword: 두께최소화설계

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Optimal Design of Structural Componets with Thickness and Shape Variatins (두께와 모양 변화를 통한 구조물의 최적설계)

  • 유영민
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.9 no.1
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    • pp.119-126
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    • 1985
  • 형상은 3차원이지만 2차원 문제로 이상화하여 해석할 수 있는 탄성구조물의 최적설계를 내연기관 연결봉(Connecting Rod)을 예제로 사용하여 진행하였다. 연결봉은 각 부위에서의 두께는 다르나 평면응력상태에 있다고 가정하였다. 연결봉의 질량을 최소화하기 위해 두께의 분포 및 2차원 모델 경계의 모양을 설계변수로 채택하였고 설계변수 및 응력치에 대한 제한조건을 적용하였다. 설계감도계수 계산을 위해 Variational Formulation, Material Derivative, Adjoint Variable이론을 도입하였고 최적화 방법으로는 Gradient Projection Method를 사용하였다. 최적설계 결과 현재 사용중인 연결봉 무게의 20%를 줄일 수 있음이 밝혀졌다.

Structural Analysis for Thickness Minimization Design of a Bileaflet Mechanical Heart (기계식 인공심장판막의 경량화 설계를 위한 구조해석)

  • 권영주
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 2001.04a
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    • pp.643-646
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    • 2001
  • This paper investigates the structural analysis and design of mechanical heart valve through the numerical analysis methodology. In a numerical analysis methodology application to the thickness minimization structural design of mechanical heart valve, structural analysis is performed for the blood flow through a bileaflet mechanical heart valve. The structural static analysis is carried out to confirm the thickness minimization structural condition (minimum thickness shape of leaflet).

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Design of Magnetic Circuit with Minimum Leakage Using Response Surface Methodology (반응표면분석법을 이용한 자계누설 최소화 설계)

  • Park, Jin-Hun;Kwon, Jung-Hak;Hwang, Sang-Mun
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.34 no.1
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    • pp.27-33
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    • 2010
  • This paper focuses on the design of microspeakers with minimum flux leakage, for use in radiotelegraphy. The response surface methodology (RSM) is applied as the optimization technique for obtaining a large magnetic force and a small flux leakage on diaphragm. The object functions of this optimization are the magnetic force and the flux leakage along three factors; pole piece thickness, magnet grade and yoke thickness, which are determined by the design of the experiment. The magnetic force and the flux leakage are calculated for each condition and optimized by results evaluated with RSM. For a pole piece thickness of 0.9 mm, a magnet grade of N42H and a yoke thickness of 0.75 mm, the magnetic force is satisfied as initial model and flux leakage is decreased to 11.8% than initial model.

Analysis and Design of Outer-Rotor Type BLDC Motor using Maxwell (Maxwell을 이용한 세탁기용 외전형 BLDC 전동기의 해석 및 설계)

  • Kim, Jae-Min;Chang, Cheul-Hyeok;Chung, Tae-Kyung
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2004.10a
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    • pp.104-106
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    • 2004
  • 본 논문에서는 세탁기용 외전형 BLDC 전동기를 기본 모델로 하고, 이를 FEM 상용프로그램인 Maxwell을 이용하여 해석 및 설계를 하고자 한다. 본 논문에서 설계대상으로 하는 외전형 BLDC 전동기는 기존에 사용중인 모델로서, 내부의 고정 전기자는 기존의 모델에 맞도록 외경을 그대로 유지하면서 Teeth 등을 설계변수로 하였고, 외부의 회전 자석계자는 주어진 외경의 치수 범위 내에서 영구자석의 형상과 두께 회전자 요크의 두께 등을 설계 변수로 하여 코깅 토오크가 최소가 되도록 최적 설계를 하였다. 유한요소법을 적용하여 자속분포, 코깅 토오크, 토오크 둥을 해석하였고, 코깅 토오크의 최소화를 통하여 효율 및 전동기의 성능을 향상시켰다.

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Numerical Study on the Effect of Products thickness for Process Condition Variables and Design Parameters Using Injection Stretch Blow Molding (Injection Stretch Blow Molding 시 성형 공정 변수 및 설계변수가 제품 두께에 미치는 영향에 관한 수치적 연구)

  • Kim, Jong-Deok;Ko, Young-Bae;Kim, Jeong-Soon;Kwon, Chang-Oh
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2010.11b
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    • pp.933-936
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    • 2010
  • 본 연구는 성형해석 및 실험적 방법을 통하여 페트 패키징 제품의 두께편차를 최소화 하기 위하여 프리폼 설계 및 블로우 성형공정 변수를 변화보았다. 블로우 성형과정을 정확하게 묘사하기 위하여 쉘(shell) 모델을 이용하여 블로우 성형해석을 수행하였으며, 이 결과를 토대로 프리폼 설계변수 및 공정 변수를 최적화 하였다. 제품 형상이 점점 복잡해지고 요구되는 제품의 품질이 높아질수록 실험적으로 최적의 결과를 도출하기가 어렵다. 이러한 문제점을 수치적 해석을 통하여 사전에 발생될 수 있는 파악함으로서 시행착오를 줄이고 최적의 금형을 제작함으로써 설계 불량, 제작시간 단축 및 비용 감소등 최적의 결과를 빠른 시간에 도출할 수 있음을 알 수가 있었다.

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Design of Single Layer Radar Absorbing Structures(RAS) for Minimizing Radar Cross Section(RCS) Using Impedance Matching (임피던스정합을 이용한 레이더반사면적 최소화 단층형 전파흡수구조 설계)

  • Jang, Byung-Wook;Park, Jung-Sun
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.43 no.2
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    • pp.118-124
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    • 2015
  • The design of radar absorbing structures(RAS) is a discrete optimization problem and is usually processed by stochastic optimization methods. The calculation of radar cross section(RCS) should be decreased to improve the efficiency of designing RAS. In this paper, an efficient method using impedance matching is studied to design RAS for minimizing RCS. Input impedance of the minimal RCS for the specified wave incident conditions is obtained by interlocking physical optics(PO) and optimizations. Complex permittivity and thickness of RAS are designed to satisfy the calculated input impedance by a discrete optimization. The results reveal that the studied method attains the same results as stochastic optimization which have to conduct numerous RCS analysis. The efficiency of designing RAS can be enhanced by reducing the calculation of RCS.

Fabrication and Operation of the Magnetic Fluid Linear Pump with 12mm diameter (직경 12mm용 Magnetic Fluid Linear Pump의 제작과 운전)

  • Seo, Kang;Park, Gwan-Soo
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2002.07b
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    • pp.873-875
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    • 2002
  • 본 논문에서는 Magnetic Yoke를 이용, 자기저항을 최소화하여 관내의 자기장을 증가시키고, 또한 펌핑 압력을 증가시킨 Linear Pump를 설계하고 제작하였다. Magnetic Fluid Linear Pump는 직경 12mm인 관에 적용할 수 있도록 설계하였으며 Magnetic Yoke는 두께 0.5mm 규소강판을 적층하여 사용하였으며, Coil은 1000 Tum으로 하여 기자력을 발생시켰다. Pump의 동작 특성을 분석하기 위하여 제작된 Magnetic fluid Lineal Puup의 내부 자기장을 측정하였으며, 인가된 자기장에 의하여 형성되는 Magnetic Fiuld의 형상을 측정하였다.

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A study on the Linear Actuator with Magnetic Fluid (자성 유체를 이용한 Linear Actuator에 관한 연구)

  • Seo, Kang;Park, Gwan-Soo
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2002.05a
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    • pp.81-86
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    • 2002
  • 이전에 Magnetic Fluid를 이용하여 의료기기 등에 사용할 목적으로 Linear Actuator를 설계, 제작하였다. 그러나 이 모델은 공극의 높은 자기저항으로 인해 펌핑 압력이 낮고, 그 부피 또한 크다. 따라서 본 논문에서는 Yoke를 이용하여 Linear Actuator를 소형화하고 자기저항을 최소화함으로써 펌핑 압력을 향상시켰다. 또한 Linear Actuator의 3D해석을 통하여 Yoke의 폭, 두께, 간격에 대한 최적 크기를 계산하고 설계하였으며, 실제 제작 및 실험을 하였다.

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Numerical study on the effect of the PET bottle thickness difference for blow molding process conditions (블로우 성형 공정 변수가 PET 용기의 두께 편차에 미치는 영향에 관한 수치해석 연구)

  • Kim, Jeong-soon;Kim, Jong-duck
    • 대한공업교육학회지
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    • v.34 no.2
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    • pp.321-330
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    • 2009
  • This study presents the blow molding of injection stretch-blow molding process for PET bottle. The numerical analysis of the blow molding of PET bottle is considered in this paper using CAE with a view to minimize the thickness difference. In order to determine the design parameters and processing conditions in blow molding, it is very important to establish the numerical model with physical phenomenon. In this study, a shell model with thickness has been introduced for the purpose and blow simulations with 3-type blow process condition are carried out. The simulations resulted in the thickness distribution in good agreement with the physical phenomenon. Also, from the result of numerical analysis, we appropriately predicted the thickness distribution along the PET bottle wall and Using the result of numerical analysis we apply the preform design and blow molding process condition for optimization.

The design of a 920MHz RFID reader antenna using the Taguchi's Method (다구찌기법을 이용한 920MHz 대역 RFID 리더 안테나 설계 연구)

  • Kwon, So-Hyun;Ko, Jae-Hyeong;Choi, Jin-Kyu;Jung, Chan-Yong;Hong, Jae-Hee;Kim, Hyeong-Seok
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2009.07a
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    • pp.1585_1586
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    • 2009
  • 본 논문에서는 다구찌 기법을 사용하여 최적설계 한 중심 주파수가 920MHz인 휴대용 RFID 리더안테나를 제안한다. 제안한 안테나는 모서리가 절단되고 정사각형 마이크로스트립 패치에 네 변으로부터 슬롯을 갖는 구조이다. 이러한 슬롯구조는 마이크로스트립 패치안테나를 소형화 시킬 수 있으며, 슬롯이 없는 구조에 비해서 약 18%의 안테나 크기 감소가 가능함을 실험을 통해 확인 하였다. 슬롯의 구조를 갖게 되는 소형의 안테나는 복잡한 설계변수에 따라 변화하므로 최적의 안테나 설계를 위해서는 해석 및 시험단계에 수많은 반복이 요구된다. 본 연구에서는 해석 및 실험 횟수를 최소화할 수 있는 실험계획법인 다구찌법의 직교배열 표를 도입하여 설계할 때의 주요 요소들의 민감도 해석을 수행하고 그 영향성을 분석하여 해석결과를 바탕으로 설계반복을 최소화 하면서 최적의 구조를 갖는 안테나를 설계 하였으며 유전율이 4.4이고, 두께가 3.2mm 인 Epoxy 1.6T의 기판상에 제작한 안테나 특성에 대한 실험 결과를 제시하였다.

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