• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1997.11a
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• pp.31-31
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• 1997

우수한 비강성과 비강도를 지닌 복합재료를 이용한 자동차용 추진축(Propeller Shaft)의 사용은 자동차의 구조정량화, 소음/진동 감소, 승차감 향상 측면에서 개선된 효과를 기대할 수 있다. 본 연구에서는 탄소섬유/에폭시 필라멘트 와인딩(Filament Winding) 공빔을 적용한 복합재료 튜브와 금속재 플랜지 그리고 유니버셜 조인트로 구성된 상용 차의 추진축 개발과정 중 축의 진동특성에 대한 적합한 형상과 물성을 찾기 위해 유한요소법을 적용한 자유진동 해석과 FFT 해석장비를 이용한 진동실험 그리고 축을 운용속도까지 회전시켜 공진(Resonance) 현상 발생 유무를 소음량의 측정으로 판단하는 시험이 수행되었다. 그 결과 요구조건에 적합한 진동특성을 나타내는 추진축의 형상을 결정할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1995.04a
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• pp.354-359
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• 1995

회전익의 소재로 복합재료를 선택하게 됨에 따라 헬리콥터의 유지, 보수 및 성능에서 유리하게 되었지만 허브 형태의 간소화로 인하여 해석상의 어려움은 확대 되었다고 할 수 있을 것이다. 따라서 회전익의 단면특성은 더욱 중요한 의미를 갖게 되었다. 회전익의 단면특성을 결정하기 위해서 우선적으로 각 방향운동의 연성항을 소거하는 것이 계산상 유리하고 따라서 관성주축방향을 결정하는 것이 중요하다. 그러나 회전익의 익형이 대칭형이 아니고 복합한 재료로 구성되어 있을 뿐 아니라 효율의 극대화를 위하여 축방향을 따라 비틀림을 부여하고 있기 때문에 관성주축의 방향을 결정하는데 많은 어려움이 존재한다. 따라서 본 연구에서는 실제 회전익을 그 연구 대상으로 회전익 단면의 등가강성행렬을 추출하고 외팔보의 공학이론과 회전행렬을 이용하는 방법으로 관성주축방향을 결정하는 방법을 제시하였다. 해석방법의 타당성을 확보하기 위하여 엄밀해를 알고 있는 간단해 단면을 갖는 외팔보를 이용하여 검증하였다. 이러한 방법은 관성주축방향을 결정하는 새로운 프로그램의 개발이라는 부담을 최소화 하였을 뿐 아니라, 해석방법 자체가 가지는 간편성으로 인하여 많은 시간과 노력을 줄일수 있을 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2000.04a
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• pp.38-38
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• 2000

풍력 발전용 회전 날개는 대형화되면서 종래의 목재나 금속재료로는 구조적 강도, 강성 및 피로수명, 경제성 등을 만족하지 못하게 되었고, 이를 보완하기 위해 복합재료의 사용이 불가피하게 되었다. 따라서 본 연구에서는 국내업체에서 생산하여 그 물성이 입증된 E-glass/Epoxy 복합재료를 사용하여 국내 기상조건에 적합한 풍력발전용 회전날개를 개발하였다. 그러나, 개발된 회전날개는 국내 기상조건에 적합하도록 설계된 것으로서 해외로 수출할 경우 국내보다 풍속이 큰 지역에서는 구조적 안정성 및 피로수명을 만족할 수 없게 된다. 즉, 개발된 회전날개의 외국시장 진출을 위해서는 국제규격에 따른 하중의 정의와 구조설계의 개선이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 IEC 1400-1의 국제규격을 검토하여 이를 만족하도록 회전날개의 구조설계를 수행하였다. 그 결과 국제규격에 명시된 강도 및 피로수명을 만족하는 구조설계 결과를 얻을 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Society For Composite Materials Conference
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• 2005.04a
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• pp.163-166
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• 2005

사이클로콥터는 회전축에 평행하게 회전하는 블레이드로 구성된 사이클로이드 블레이드 시스템으로부터 추력을 얻는 수직이착륙 무인기이다. 본 논문에서는 공기역할을 고려한 최적 설계를 통해 결정된 로터 형상을 갖는 사이클로콥터에 대해서 구조 해석을 수행하였다. 복합재료 블레이드의 적층각, 적층수 등을 MSC/NASTRAN 과 반응면 기법 등에 의해서 결정하였다. 블레이드를 포함한 로터 정적 해석을 통해 각 요소가 허용 응력 이내의 값을 가짐을 확인하였고, 동적 해석을 통해 주요 저차 모드가 로터 회전과 불일치하게 함으로써 공진의 가능성을 없앴다.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2001.06b
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• pp.361-365
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• 2001

Laboratory tests are conducted to validate the mechanical model of a filament-wound composite shaft. Also, design charts are produced by validated analytical calculations based on the Timoshenko beam model of a layered steel/composite structure. The major results found are that steel/composite hybrid shafts can lead to better dynamic and static performances over steel or pure composite shafts of the same volume, and the most effective composite structures contain some steel in the form of a tubular core. These results can be used in the design process of composite boring bars and automotive drive shafts.

• Composites Research
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• v.18 no.4
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• pp.52-58
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• 2005

A cyclocopter propelled by the cycloidal blade system, which can be described as a horizontal rotary wing, is a new concept of VTOL vehicle. In this paper, optimized structure design is carried out for the aerodynamically optimized cyclocopter rotor system. Database is obtained fer design variables such as stacking sequence (ply angles), number of plies and spar locations through MSC/NASTRAN and optimum values are determined by RSM and some other optimizing processes. For the rotor system including optimized blade and composite hub m, the maximum stress by static analysis is within the failure criteria. And the rotor system is designed for the purpose of avoiding possible dynamic instabilities by inconsistency between frequencies of rotor rotation and some low natural frequencies of rotor.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2013.04a
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• pp.100-101
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• 2013

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2012.10a
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• pp.514-515
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• 2012

• Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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• v.25 no.7
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• pp.510-517
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• 2015

The free vibration and stability analysis of a spinning composite shaft modelled as a thin-walled closed beam is performed for several design parameters, such as ply angle, aspect ratio, and spin speed. The governing equations of spinning shafts based on the Timoshenko beam theory are derived via Hamilton's variational principle. Coriolis acceleration and anisotropy of constituent materials are incorporated in the derivation. The equations of motion are then transformed to the standard form of an eigenvalue problem for free vibration and stability analysis. Analytical results both for uniform circular cylindrical shaft and rectangular cross-section shaft are obtained by using extended Galerkin method, and the results are compared with those from FEM ANSYS analysis for a verification.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.3 no.1
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• pp.104-117
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• 1999

The Composite materials has been used in the field of high technology industry because of high specific stiffness and high specific strength. Specially, the composite materials has been widely applied to the field of the aircraft and the transportation by the effectiveness of light weight due to low specific weight and reduction of the parts due to bonding, molding and so on. These advantages about the composite have led to study and apply in the transmission shaft for the aircraft and the drive shaft for the automobile. The composite material propeller shaft with the high vibrational stability was designed and analyzed. In order to verify the analysis, two types of experimental test which are the FFT analyzer with impact hammer and the rotational equipment were applied.