• 제목/요약/키워드: 변형량 해석

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75톤급 터보펌프의 조립체 열응력 거동 해석 (Thermomechanical Analysis of a 75ton Thrust Turbopump Assembly)

  • 윤석환;전성민;김진한
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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    • pp.409-412
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    • 2009
  • 75톤급 액체로켓엔진 터보펌프 조립체에 대한 열응력 해석을 수행하였다. 터보펌프 시스템의 거시적인 거동을 조사하기 위하여 전체 조립체를 해석 대상으로 고려하였으며 해석의 효율성을 높이기 위하여 2차원 축 대칭 모델로 해석하였다. 실제 운전 조건을 고려하여 예냉, 운전 및 운전 후 단계에 대한 열전달 조건을 상정하여 해석하였으며 각 단계에서의 온도 분포, 응력 분포 및 변형량을 예측하였다. 해석에는 터보펌프를 감싸고 있는 단열재의 영향 및 베어링에서 발생하는 발열량을 고려함으로써 최대한 정확한 예측이 가능하도록 하였다.

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전산 시뮬레이션 기반의 위상최적설계에 의한 경량 밸브디스크의 구조적 안전성 (Structural Safety of Lightweight Valve Disc by Topology Optimization Design based on Computational Simulation)

  • 김태형
    • 에너지공학
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    • 제29권3호
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    • pp.25-33
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    • 2020
  • 본 연구에서는 유동해석 및 구조해석을 수행하여 위상최적화에 의해 설계된 버터플라이 밸브 디스크의 구조적 안전성을 살펴보았다. 유동해석을 수행하여 유량계수의 변화와 공동현상을 예측하였으며, 구조해석 후 강도 및 강성의 유효성을 확인하였다. 유동해석 후 열림각이 커질수록 유량계수가 비선형적으로 증가하다가 완만한 경사를 보였고, 열림각이 12o 일 때 공동화 현상을 예측할 수 있었다. 구조해석 후 경량 디스크의 유효응력이 재료의 항복강도보다 작았으며, 최대변형량도 선행연구의 보수적 변형량보다 작았다. 궁극적으로 전산해석에 기초한 경량 밸브 디스크의 구조적 안전성이 유효함을 확인하였다.

발전기 회전자 권선의 단락사고 유형에 따른 공극자속 파형의 변형도 분석 (Analyzing anomalies of air-gap flux patterns due to the short-circuit fault currents appearing in rotor windings of a generator)

  • 김동훈;이강진;이일호;송명곤
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.28-30
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    • 2006
  • 본 논문에서는 대용량 동기발전기 회전자 권선의 다양한 단락사고 유형에 따라 발생하는 공극자속 파형의 변형정도에 대한 민감도해석을 수행하였다. 우선 정밀 전자장 수치해석도구를 이용하여 발전기 회전자 권선의 단락사고 유형에 대한 과도상태 해석을 수행하여 공극자속 파형에 대한 기본 데이터를 수집하였다. 이를 바탕으로 정상상태의 공극자속 파형을 기준으로 각 단락사고 유형별로 발생하는 공극자속 파형에 대한 최대 전압차에 다구찌법을 적용하여 Signal to Nose(SN) ratio 및 Percentage Contribution(PC) 등을 분석함으로써 단락사고 유형에 따른 공극자속 파형의 변형정도를 정량화하였다. 따라서 본 연구결과는 향후 대용량 발전기 회전자 단락사고 진단 및 감시 시스템 구축에 관련한 분야에 중요한 기초데이터로 활용될 것으로 사료된다.

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강제변위법을 이용한 굴착배면지반의 변형해석(II) - 수치해석 및 적용성 - (Deformation Analysis of Excavated Behind Ground by The Artificial Displacement Method (II) - Numerical Analysis and Application -)

  • 윤중만
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제7권3호
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    • pp.31-40
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    • 2008
  • 탄소성구성방정식을 적용한 유한요소법을 이용하여 흙막이벽의 변형형상에 따른 배면지반의 변형거동을 예측하였다. 굴착배면 지반의 변형형상은 흙막이벽 부근에서는 흙막이벽 변형형상과 유사하게 나타나지만 흙막이벽으로부터 멀어질수록 켄틸레버 형상으로 변한다. 그리고 흙막이벽의 상부변형을 억제시키면 배면지반의 변형(침하량, 측방이동량)을 감소시킬 수 있다. 또한, 굴착에 따른 흙막이벽의 변형형상은 굴착배면지반의 소성파괴영역 및 안전율 저하영역에 영향을 미치는 것으로 나타났다.

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자중과 용접변형을 고려한 평블록 조립 시뮬레이션 (An Assembly Simulation of a Plane Block with Gravity and Welding Deformations)

  • 노재규;신종계
    • 대한조선학회논문집
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    • 제36권3호
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    • pp.122-133
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    • 1999
  • 완성되어진 블록을 이용한 탑재의 과정에서 발생하는 블록 경계간의 판재 겹쳐짐 현상, 과도한 간격 및 단차의 발생현상은 선박의 건조비용과 공수를 증가시키는 요인이 된다. 본 논문에서는 블록의 조립 및 탑재에 관한 시뮬레이션 시스템을 제안하고 이중 조립에 관한 시뮬레이션을 용접순서에 따라 용접변형 및 자중을 고려하여 유한요소해석을 ANSYS를 이용하여 수행하였다. 용접에 의한 변형은 실험에 의한 변형량을 이용한 등가강성에 따른 등가 하중을 사용하여 탄성적인 해석법을 수행하여 예측하였으며 선체 이중저 평블록을 패널 조립법에 근거한 조립순서에 따라 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션을 통한 변형으로부터 조립순서에 따른 중간 제품의 형상의 변화에 의한 강성의 변화에 기인한 변형량의 차이를 확인 할 수 있었으며, 자중의 효과를 반드시 고려하여야 함을 확인 할 수 있었다.

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유한요소해석법을 이용한 고정밀 반사경의 구조 해석 (Structural Analysis of High Precision Reflector Using Finite Element Analysis)

  • 이상용;김기석;김건희;이영신
    • 비파괴검사학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.154-159
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    • 2013
  • 본 논문은 마운트의 형상 정밀도와 볼트의 체결력에 따라 마운트에 고정되는 반사경에 발생되는 응력과 변형량에 대해 연구하였다. 일반적인 반사광학계에 사용되는 고정밀 반사경은 볼트나 접착제로 마운트에 조립되는데 이러한 경우 볼트의 체결력과 접착제의 접착력으로 인해 발생하는 장력이 반사경면을 뒤틀리게 한다. 또한 반사경과 마운트를 조립한 후 반사경에 접촉되는 마운트의 표면 형상 정밀도에 따라 반사경면이 뒤틀려서 형상 정밀도가 변한다. 본 논문에서는 유한요소법을 이용한 구조 해석을 통해 반사경과 접촉되는 마운트의 형상 정밀도와 볼트의 체결력에 의해 고정밀 반사경의 반사경면에 발생되는 응력분포와 뒤틀림 변형량에 대해 연구하였다.

시뮬레이션 해석을 통한 형상 별 타이로드 엔드 모델의 융합 기술 연구 (Convergence Technique Study of Model Tie Rod End by Configuration through Simulation Analysis)

  • 이정호;조재웅
    • 한국융합학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.161-166
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    • 2016
  • 본 연구에서는 타이로드 엔드의 형상에 따른 변형량과 응력, 피로 수명을 연구하였으며, 총 세 가지 형상을 가진 타이로드 엔드들을 CATIA 프로그램으로 3차원으로 모델링 한 뒤, ANSYS 유한요소해석 프로그램으로 시뮬레이션 해석을 수행하였다. 타이로드 엔드 모델의 형상별로는 모델 A, B 및 C가 있다. 본 연구 결과로서는 모델 A형의 최대 변형량, 최대 등가 응력 및 최대 피로수명들은 각각 0.0614mm, 160.27MPa 및 336,930cycle로 나타났으며, 모델 B형의 최대 변형량, 최대 등가 응력 및 최대 피로수명들은 각각 0.0648mm, 90.889MPa 및 1,171,000cycle로 나타났다. 또한 모델 C형의 최대 변형량, 최대 등가 응력 및 최대 피로수명들은 각각 0.0402mm, 84.794MPa 및 20,000,000cycle로 나타났다. 이러한 결과 값들을 통하여 형상에 따른 타이로드 엔드 모델들의 내구성을 예측할 수 있었고, 보다 진보된 타이로드 엔드의 설계 및 개발을 위한 데이터를 확보할 수 있었다. 또한 디자인 면에서 융합 기술로의 접목도 가능하여 미적인 감각물로 나타낼 수 있다.

연료전지용 공기공급기의 케이스 변형량 해석 및 개선설계 (Deformation Analysis and Design Modification of the case of the air blower for fuel cell)

  • 제우성
    • 한국기계기술학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.43-48
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    • 2011
  • The air blowers for fuel cell electric vehicle usually have big difference between inlet and outlet pressure. When the casing of the air blowers is designed, the stress analysis is required. (Approximately Inlet pressure is 0.5bar and outlet pressure is 2bar.) Gap distance between the casing and the impeller is 0.3mm. Therefore, if the amount of maximum deformation of casing is larger than 0.3mm, impeller crashed the casing. In order to avoid crashing, both the thickness and number of rims are changed and carried out simulations on each cases.

솔더링 공정에서 열풍온도에 따른 PV셀의 변형량 및 전기효율에 관한 연구 (A Study on deformation and electrical efficiency of PV cell according to hot-air temperature at soldering process)

  • 이종환;노태정
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권7호
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    • pp.4065-4071
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    • 2014
  • PV셀과 리본의 솔더링 공정에서 열풍온도에 따른 $200{\mu}m$ 두께의 PV셀의 온도분포와 변형량의 해석 결과는 실험 측정치와 거의 일치함을 알 수 있었다. 또한 전기효율은 설정온도 $390^{\circ}C$로 PV셀을 솔더링한 모듈에서 가장 좋은 결과가 나타났다. 열풍온도를 $350^{\circ}C$로 설정하고 $150{\mu}m$ 두께의 PV셀을 솔더링 해석한 결과, 최대 변형량이 약 5.9mm로서 상당히 큰 값임을 확인할 수 있었으며, 열풍온도를 보다 낮은 온도로 설정해야 변형량이 감소하고 전기효율이 향상될 것을 예측하였다.

ESW 용접의 열변형에 관한 연구 (Study on the Heat Deformation of ESW Welding)

  • 윤동원;박희창;이인철;김상영;박노경
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.1123-1124
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    • 2011
  • 본 논문에서는 ESW(Electro slag welding)의 용접을 위한 해석을 수행하였다. 특히, 열전달 해석을 통하여 부재내부에 발생하는 온도분포에 대한 해석을 수행하였으며, 이를 입력조건으로 하여 구조해석을 수행함으로써, 최종적은 부재내의 최고온도와 최대 변형량을 구할 수 있었다.

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