• Title/Summary/Keyword: 두께최적화

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A Study on the Optimized Design of the Helmets for Fire and Gas Safety (소방.가스안전용 헬멧의 최적설계에 관한 연구)

  • Cho, Seung-Hyun;Kim, Do-Hyun;Kim, Chung-Kyun
    • Journal of the Korean Institute of Gas
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    • v.12 no.3
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    • pp.24-30
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    • 2008
  • In this paper, the stress and strain characteristics of a helmet shell structure have been analyzed by using the finite element method and Taguchi's design method as functions of the material properties, the thickness of a helmet, the thickness and the number of a bead frame. The optimized design of the helmets for a firefighter and a gas worker is very important for increasing the strength safety and an impact energy absorption capacity of a helmet shell due to an impulsive external force. Thus, the optimized design data of the helmet indicated that the uniform thickness of a helmet shell may be reduced for reducing the total weight of a helmet and increasing the strain energy absorption rate, but the thickness and the number of a bead frame would be increased for increasing the impact strength of the helmet.

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Numerical Analysis on the Design Variables and Thickness Deviation Effects on Warpage of Substrate for FCCSP (FCCSP용 기판의 warpage에 미치는 설계인자와 두께편차 영향에 대한 수치적 해석)

  • Cho, Seunghyun;Jung, Hunil;Bae, Onecheol
    • Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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    • v.19 no.3
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    • pp.57-62
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    • 2012
  • In this paper, numerical analysis by finite element method, parameter design by the Taguchi method and ANOVA method were used to analyze about effect of design deviations and thickness variations on warpage of FCCSP substrate. Based on the computed results, it was known that core material in substrate was the most determining deviation for reducing warpage. Solder resist, prepreg and circuit layer were insignificant effect on warpage relatively. But these results meant not thickness effect was little importance but mechanical properties of core material were very effective. Warpage decreased as Solder resist and circuit layer thickness decreased but effect of prepreg thickness was conversely. Also, these results showed substrate warpage would be increased to maximum 40% as thickness deviation combination. It meant warpage was affected by thickness tolerance under manufacturing process even if it were met quality requirements. Threfore, it was strongly recommended that substrate thickness deviation should be optimized and controlled precisely to reduce warpage in manufacturing process.

Finite Element Analysis of Thermoforming Process for Axisymmetric System (축대칭형계 열성형공정의 수치모사연구)

  • 이재욱
    • The Korean Journal of Rheology
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    • v.8 no.3_4
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    • pp.215-225
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    • 1996
  • 평판형의 열가소성 수지를 유리전이온도 이상으로 가열한 다음 압력을 가함으로써 원하는 형상의 제품을 성형하는 열성형공정은 대상 수지가 큰 변형을 일으킬 뿐만 아니라 비선형적 거동을 보이게 된다. 따라서 수지의 변형거동 예측과 최적성형조건의 설정에 많은 어려움과 시행착오를 거치게 되는 바, 열성형 공정의 최적화를 위한 연구의 일환으로 원형 평판위 수지를 대상으로 수지의 부풀림 거동과 이에 따른 두께 분포를 예측할수 있는유한요 소법의 수치모사 알고리듬을 개발하고자 하였다. Piola-Kirchhoff 응력 텐서와 Green 변형 텐서 및 lagrangian 변형 텐서를 사용하여 평판상의 응력-변형에 대한 비선형의 에너지 수 지식을 수립하고 Newton-Raphson 반복수렴법을 이용하여 근사적으로 해석하였으며 수지의 유변학적 구성방정식으로는 neo-Hookean 모델, Mooney-Rivlin 모델 및 Ogden 모델등의 초탄성 모델을 사용하여 그결과를 비교하였다. 수치모사에는 두께가 매우 얇기 때문에 두께 방향의 응력변화를 무시할수 있는 membrane 가정을 도입한 2차원적 해석과 두께 방향의 응력 변화를 고려하는 3차원적 해석을 모두 수행하고 그 차이를 비교하였으며 3차원적 해석 의 경우에는 penalty법을 이용하여 비 압축성을 만족하였다. 일차적으로 내압을 받는 두꺼 운 원통계에 대한 수치모사 해석을 수행하고 완전해와 비교함으로써 개발된 수치모사 알고 리듬의 열성형 공정에의 적용 타당성을 검증하였으며 이를 이용하여 원형 평판의 자유부풀 림거동을 예측한 결과 Treloar 등의 실험결과와 잘 부합함을 확인하였다. 또 간단한 형상의 금형이 있는 경우와 반지름 방향으로의 온도변화에 따른 수지의 변형거동을 해석함으로써 실제 열성형 공정에서 요구되고 있는 성형품의 두께 분포를 균일하게 하기 위한 방안을 제 시하였다.

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A Study on the Structure Analysis Optimization of Die Cam Drive Considering the Thin Plate Hardening (박판판재 경화를 고려한 다이 캠 드라이브의 구조해석 최적화에 대한연구)

  • Lee, Jong-Bae;Kim, Seon-Sam;Woo, Chang-Ki
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.16 no.9
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    • pp.5769-5777
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    • 2015
  • According to the forming or bending deformation in the press die, the thin plate occurs a work-hardening, the sheet hardening and cam unit's deformation causes incomplete forming during the cam molding process by the reacting spring forces. This study treated the input parameters of the stress and strain as given properties and also used Cam forming pressure considering the sheet hardening in the forming process of the aluminum sheet. The Hyperstudy are operated be linked with the Abaqus of the finite element analysis tool and the shape of Cam were carried out with non-linear shape optimization analysis. As a result removing the deformation of plate, the cam shape were optimized under conditions reduced deformation, having a minimum stress range and the minimum deformation. Therefore, a stress-strain curve and a normal distribution of stress-thickness can be obtained and optimization could be obtained for the shape of the stress and strain on the die plate hardened cam considering the thickness and reaction force of gas spring as iteration process.

AFORS HET Simulation for High Efficiency of HIT Solar Cell (AFORS HET 프로그램을 이용한 HIT Cell 태양전지 고 효율화 방안)

  • Lim, Hyun-Jung;Heo, Jung-Kyu;Yi, Jun-Sin
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2008.11a
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    • pp.431-432
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    • 2008
  • HIT Solar Cell은 단결정 실리콘 웨이퍼가 초박막 amorphos 실리콘 층으로 싸여있는 구조이다. HIT Solar Cell에서 amorphos 실리콘의 두께와 도핑 농도는 태양전지의 효율을 결정하는 매우 중요한 요인이다. 본 논문에서는 높은 효율을 갖는 태양전지 설계를 위해 AFORS HET 프로그램을 이용하여 TCO_a-Si:H(p)_a-Si:H(i)_c-Si(n)_Al 구조를 설계했다. 후에 a-Si:H(p)의 두께와 a-Si:H(i) 의 두께를 가변하며 효율을 측정하였고, p-i-n 구조에서 n+ 층을 추가함에 따라 변하는 효율을 측정하였다. 최적화 한 결과 $V_{oc}$ = 693mV, $J_{sc}$ = 3891mA/$cm^{-2}$, FF = 8363%, $E_{ff}$ = 22.55% 의 고효율을 얻었다.

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TCAD Simulation을 통한 GaAs태양전지 Base Layer의 물리적 Parameter 및 에너지 효율의 최적화 연구

  • Lee, Chung-Hak;Lee, Jun-Sin
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2014.02a
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    • pp.449.1-449.1
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    • 2014
  • GaAs태양전지는 일반적으로 22%이상의 변환효율을 가지는 차세대 태양전지이다. GaAs태양전지의 변환효율은 태양광이 조사되었을 때, p-type emitter와 n-type base의 p-n접합으로 생기는 Voc, Isc, FF 인자들로 인하여 그 값이 결정되는데, 이때 각 layer의 물리적 parameter에 의해 그 효율이 변한다. 일반적으로는 각 parameter가 증가할 때, 더욱 많은 전자로 인하여, 저 높은 변환효율을 기대할 수 있겠으나, 전자의 재결합이나 mobility의 감소와 같은 이유로 변환효율은 감소 될 수 있다. GaAs태양전지의 base layer의 두께와 도핑농도를 simulation한 결과 두께 $2.6{\mu}m$, 도핑농도 $7{\times}E17cm^{-3}$와 두께 $2.7{\mu}m$, 도핑농도 $8{\times}E17cm^{-3}$에서 25.86%의 가장 높은 에너지 효율을 가짐을 확인 할 수 있었다.

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Effect of the electrical properties on the green sheet thickness and stacking layer of high capacitance X7R MLCC (박막 그린시트의 두께 및 적층 층수에 따른 X7R 고용량 MLCC의 전기적 특성)

  • Yoon, Jung-Rag;Woo, Byung-Chul;Lee, Sek-Won;Lee, Heun-Young
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2005.07a
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    • pp.300-302
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    • 2005
  • X7R 특성을 가지는 적층 칩 캐패시터 제작시 그린시트의 두께에 따라 유전율, 절연파괴 전압. C-V특성이 변화되며 특히, 그린시트의 두께는 C-V특성에 중요한 인자임을 확인할 수 있었다. 적층수 증가에 따른 특성 검토시 80층 이상부터 재료의 물성 변화로 예상되는 특성을 볼 수 있으며 특히 전류-전압특성에서의 층수 증가에 따른 영향을 몰 때 유전체 조성 및 공정조건을 최적화하여야 함을 확인하였다.

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