• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2009.04a
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• pp.146-150
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• 2009

구조 시스템 식별은 역문제로서 이상화된 유한요소 모델을 실험치와 일치시키기 위해 유한요소모델을 보정하는 형태로 주로 이루어진다. 이를 위해 비선형 섭동법이 사용되고 있으며 이 방법을 실제 문제에 사용하기 위해서 시스템 축소법에 대한 연구가 진행 되고 있다. 하지만 기존의 방법에서는 유한요소모델의 모든 요소가 실험치와 다르다고 가정하여서 전체 요소 수만큼의 설계 변수를 두어서 역해석을 수행한다. 이런 기존의 방법에서는 시스템이 커짐에 따라 연산 시간이 기하급수적으로 증가하게 되어 어려움이 있다. 설계 변수의 증가는 해공간(solution space)의 확장을 의미하며 이는 해의 정확성에 큰 영향을 끼친다. 본 연구에서는 모델을 적은 수의 설계영역으로 나누어서 반복연산 단계마다 해의 경향성을 이용해서 설계 영역을 전략적으로 변경하는 적응성 설계영역기법을 제안한다. 수치예제를 통해 본 연구에서 제안하는 기법의 정확도와 효용성을 고찰한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.796-797
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• 2011

하이브리드 자동차의 Integrated Starter & Generator (ISG)는 기동 시 높은 토크를 발생시키면서 진동과 소음을 동반한다. 이러한 진동 및 소음은 차량의 품질 확보를 위하여 최소화 시켜야 할 필요가 있다. 본 논문에서는 매입형 영구자석 동기 전동기로 설계된 ISG의 진동 및 소음 저감에 관한 연구에 대하여 다룬다. ISG의 진동 및 소음 저감을 위하여 회전자 코어의 형상 최적설계, 슬롯 수 변경설계 그리고 회전자의 step skew를 적용시켜 각각의 설계방법이 ISG의 진동 및 소음에 미치는 영향을 해석과 실험을 통해 검증하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.1204-1205
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• 2015

본 연구는 38kV급 VCB의 외함에 체결된 부싱의 부분방전 발생 문제를 해결하기 위하여 부싱의 형상에 따른 부분방전 현상을 분석하였다. 부싱에 발생하는 부분방전의 패턴을 분석한 결과 도체나 외함 끝단 등 날카로운 부위에서 발생할 수 있는 코로나 방전 형태로 나타났다. 이를 해결하기 위해 도체와 쉴드링의 형상을 변수로 두고 실험을 진행하였으며 시작품 제작 전 비용과 시간을 최소화하기 위해 Maxwell 2D 프로그램으로 전계해석을 선진행한 뒤 설계에 반영하여 실험하였다. 실험 결과 쉴드링의 크기나 형상보다는 고전압부와의 거리가 부분방전의 크기에 더 큰 영향을 미친다는 것을 알 수 있었고, 도체의 두께를 변화시켰을 때의 부분방전 및 전계집중 변화폭이 가장 컸다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2010.05a
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• pp.275-278
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• 2010

By changing the nozzle throat area during the operation, thrust of a pintle thruster can be adjusted easily such as a liquid propulsion. In this paper, numerical analysis was carried out for SNECMA's pintle thruster with different pintle shapes. Flow field and aerodynamic load changed drastically with pintle shapes. Bore in the pintle decreased aerodynamic load significantly.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.39 no.2
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• pp.157-162
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• 2015

A large five-axis gantry-type machine performs cutting operations by moving the gantry, along with a bed. During operation, there are three sources of position (zig-zag) errors: 1) the position difference between two control motors on the X axis, 2) friction difference from the different column weights, and 3) torque of the rotating spindle. This study improved the performance of a gantry-type machine by analyzing these three error sources. We changed the mass of a column in the gantry structure and measured the effect on the friction result. We also studied the spindle torque influences on the movement performance of the gantry in relation to the spindle rotation.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.121-121
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• 2009

자동차는 코너 주행 시 In-corner와 Out-corner 의 바퀴 궤적이 달라지므로, 특별한 장치가 없이 좌우 구동 측의 바퀴가 같은 속도로 회전을 하게 되면 정상적인 주행이 불가능하다. 따라서 정상적인 코너 주행이 가능 하려면, 코너 안쪽 바퀴보다 바깥쪽 바퀴가 더 빨리 회전해야 하며 이러한 회전 차를 보상받지 못할 경우 바깥쪽 바퀴가 끌리는 현상이 발생하는데 이를 방지하기 위해 디퍼렌셜 기어가 필요하다. 현재 디퍼렌셜 기어는 디퍼렌셜 케이스와 링기어를 볼트로 체결하는 조립 공법을 통해 생산되고 있다. 하지만 볼트 체결 공법은 조립을 위한 볼트와 볼트 체결을 위한 플랜지와 볼팅을 위한 홀을 가공하는 공정이 필요하기 때문에 재료비 절감 및 생산 효율 향상에 매우 불리하고 볼트체결을 위한 부분 때문에 불필요한 무게가 증가하게 된다. 따라서 본 연구에서는 이러한 기계적 체결 방식을 레이저 용접 방식으로 대체하여 재료비를 절감하고 무게 저감을 통해 주행성능을 향상시키고자 하였다. 링기어의 소재는 침탄처리강(SCM420H)이며 디퍼렌셜 케이스의 소재는 주철(GCD500)을 사용하고 있다. 주철은 용접시 용접부와 열영향부에서 마르텐사이트 조직과 레데브라이트, 시멘타이트 조직이 생성되며 고탄소 모재의 탄소 확산으로 인한 부분 혼합영역에서 탄소 합금이 생성되어 균열이 발생하는 등 용접성이 매우 좋지 않은 것으로 알려져 있다. 이러한 주철의 난용접성을 해결하는 방법으로는 고탄소 모재 용접시 발생하는 탄소의 확산을 억제하거나 예열이나 후열 처리를 통한 냉각 속도의 제어하는 방법과 오스테나이트 안정화 원소를 첨가한 필러와이어를 사용하여 용접시 마르텐사이트와 시멘타이트의 성장을 방해하는 방법 등이 이용되고 있다. 본 연구에서는 예열처리나 후열처리를 통한 주철의 용접법은 대량 생산을 통한 원가절감을 노리는 자동차 업계의 특성에 비추어 볼 때 비용이나 프로세스 구성 면에서 적용하는 것이 어려울 것이라 판단하여 Ni-base filler metal을 통한 주철의 용접법을 선택하였고 그 결과 실차에 적용하기 위한 비틀림 강성 테스트나 내구 테스트는 통과하였으나 NVH 테스트 결과 볼팅 체결 방식에 비하여 소음이 커지는 문제가 발생하고 링기어의 HAZ부가 고경화 되는 문제가 발생하였다. 때문에 용입깊이를 초기 시제품인 5mm에서 4mm로 변경시켜 입열량 감소 및 용접변형을 줄여 소음 문제를 해결하고자 하였으며 링기어의 침탄층을 1mm 절삭하여 링기어 HAZ부의 고경화 문제를 해결하고자 하였다. 이러한 용접 구조 변경이 용접변형 및 강성과 피로에 미치는 영향력을 알아보고자 용접 및 열처리 상용 소프트웨어인 SYSWELD, 구조해석 상용소프트웨어인 NX_NASTRAN, 피로 해석 상용 소프트웨어인 FEMFAT을 이용하여 시뮬레이션 하였고 실제 구조 변경한 용접 시제품과 비교, 분석하였다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.30 no.5
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• pp.435-444
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• 2017

The vehicle-track structure dynamic interaction analysis problem can be treated as sliding contact problem, and it is assumed that vehicle run at a constant speed over a rail modeled as beam elements. Unfortunately, Salome-Meca can not satisfy the compatibility condition for the beam master elements, which are consist of the elements with higher order polynomial shape function, in sliding contact problem. In this study, it is suggested to use more finer beam master element mesh as the remedy for incompatibility in sliding contact problem, and the accuracy of the solution is secured. For this, the effect of beam element mesh refinement consisting runway is analysed through simple examples, and the applicability to the dynamic interaction analysis is evaluated. Finally, the dynamic interaction analysis of railway skewed culvert transition problem is carried out to evaluate the effect of supporting stiffness due to backfill pattern changes and track irregularity due to uneven subgrade settlement.

• Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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• v.13 no.4
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• pp.241-248
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• 2010

This paper deals with the performance analysis and design of the Darrieus-type vertical axis turbine to evaluate the effect of key design parameters such as number of blade, blade chord, pitch and camber. The commercial CFD software FLUENT was employed as an unsteady Reynolds-Averaged Navier-Stokes (RANS) solver with k-e turbulent model. Grid system was modelled by GAMBIT. Basic numerical methodology of the present study is appeared in Jung et al. (2009). Two-dimensional analysis was mostly adopted to avoid the barrier of massive calculation required for parametric study. It was found that the highly efficient turbine model could be designed through the optimization of design parametrrs.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.14 no.6
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• pp.3068-3073
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• 2013

Recently, studies of vibration control performance improvement of tall buildings connected by a sky-bridge have been conducted. In this study, the effect of difference of natural vibration periods of two buildings and install location of a sky-bridge on vibration control performance has been investigated. To this end, 40-story and 50-story building structures were selected as example structures. Analytical models were developed by varying the natural period difference ratio from 1.0 to 1.5. Artificial earthquake load based on KBC2009 was used as an excitation for time history analyses. Based on numerical simulation results, it has been shown that control performance for displacement and velocity of tall buildings connected by a sky-bridge is improved as the difference of natural periods of two buildings increases and the linked story becomes higher. However, in the case of acceleration response, it shows a counter trend compared to displacement and velocity responses.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.40 no.6
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• pp.547-555
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• 2016

The wheel wear of a railway vehicle is mainly generated when maneuvering on a curved track. The change in the wheel profile affects the dynamic stability of the vehicle. In this analysis, the wheel wear volume was calculated while changing the velocity and radius of the curve to analyze the wear characteristics of a wheel at a curved section. The wear index was calculated from a vehicle dynamic analysis based on a multibody dynamics analysis and wear volume from a wear model by British Rail Research. The wear volume at a radius of 300 m is dominant compared with other radii. The wear volume was calculated by assigning different coefficients of friction to the tread and flange of the wheel to investigate the effect of lubrication on the wear characteristics. The effect of the improvement by lubrication is calculated by varying the radius of the track, and is assessed on an actual urban railway section.