• Title/Summary/Keyword: 복합 시스템 설계

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Optimal Design of a Hybrid Structural Control System using a Self-Adaptive Harmony Search Algorithm (자가적응 화음탐색 알고리즘을 이용한 복합형 최적 구조제어 시스템 설계)

  • Park, Wonsuk
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.31 no.6
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    • pp.301-308
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    • 2018
  • This paper presents an optimal design method of a hybrid structural control system considering multi-hazard. Unlike a typical structural control system in which one system is designed for one specific type of hazard, a simultaneous optimal design method for both active and passive control systems is proposed for the mitigation of seismic and wind induced vibration responses of structures. As a numerical example, an optimal design problem is illustrated for a hybrid mass damper(HMD) and 30 viscous dampers which are installed on a 30 story building structure. In order to solve the optimization problem, a self-adaptive Harmony Search(HS) algorithm is adopted. Harmony Search algorithm is one of the meta-heuristic evolutionary methods for the global optimization, which mimics the human player's tuning process of musical instruments. A self-adaptive, dynamic parameter adjustment algorithm is also utilized for the purpose of broad search and fast convergence. The optimization results shows that the performance and effectiveness of the proposed system is superior with respect to a reference hybrid system in which the active and passive systems are independently optimized.

Resin Flow Analysis of RTM Manufacturing Method for Design of Composite Fluid Storage Tank Structure (복합재료 유체 저장 탱크 구조 설계를 위한 RTM 공법 수지 유동 해석)

  • Park, Hyunbum
    • Journal of Aerospace System Engineering
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    • v.13 no.1
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    • pp.69-76
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    • 2019
  • In this study, resin flow analysis of resin transfer moulding (RTM) method was performed for mould design of composite structure. The target composite structure was a tank used for fluid storage. Natural c fiber composite was adopted for composite structural design of the fluid storage tank. RTM was adopted for manufacturing of the tank using natural fiber composites. Resin flow analysis was performed to find the proper RTM conditions of the tank. The resin flow analysis was performed using the commercial FEM flow simulation software. After repeated analysis while changing the location of resin inlet and outlet, the proper resin filling time and pattern were found.

고진공 터보복합분자 펌프 자기베어링 제어 기술

  • No, Seung-Guk;Gyeong, Jin-Ho;O, Hyeong-Rok;Park, Yong-Tae;Go, Deuk-Yong
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.08a
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    • pp.89-89
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    • 2011
  • 반도체 공정 등에서 $10^{-6}{\sim}10^{-8}$ mbar의 고진공 환경을 제공하기 위하여 사용되는 고진공 터보분자펌프 (Turbomolecular Pump, TMP)는 다층의 회전깃을 갖는 로터를 회전시켜 분자를 배출시키는 방식을 사용하는 진공펌프이다. 또한 최근에는 디스플레이 및 반도체 공정에서 높은 진공도뿐만 아니라, 높은 배기속도를 요구하는 추세에 따라, 터보 펌프와 드래그 펌프부분을 동시에 가지고 있어 상대적으로 작동 진공도 영역이 넓은 복합 분자펌프(Compound Turbomolecular Pump, CMP)의 활용도가 넓어지고 있다. 이러한 분자펌프가 장시간의 고속회전에 적합하도록 비접촉 방식인 자기부상 방식의 적용이 최근 거의 표준화 되어 있다. 자기베어링 시스템은 전자기력을 이용하여 자성체인 회전축을 부상지지 함으로써 비접촉 고속 회전이 가능하여 윤활이 용이하지 않은 진공 환경 등 가혹한 환경에 적합하며, 터보분자펌프는 자기베어링이 가장 널리 사용되고 있는 분야이기도 하다. 자기베어링 시스템의 설계는 크게 하드웨어와 소프트웨어로 나누어질 수 있는데, 하드웨어의 경우 전체 로터 시스템의 특성을 고려하여 설계되어야 하며, 주로 자기베어링 코어와 코일, 변위센서 및 전력 증폭 시스템 등의 기전적인 요소들이 이루어져 있다. 하드웨어 설계와 함께 제어시스템의 설계도 매우 중요하며, 이는 자기베어링 시스템이 불안정한 특성을 갖는 개루프계를 갖고 있으므로 안정화를 위한 능동제어 시스템이 필수적이며 진동제어 등 여러 가지 기능이 요구되기 때문이다. 본 논문에서는 이러한 자기부상형 고진공 복합분자펌프의 제어를 위한 선형제어시스템의 구성을 실제 시스템의 적용을 통하여 설명하였다. 각 제어기는 DSP 를 이용한 디지털 제어시스템으로 구성되었으며, 2,500 l/s 급의 복합 분자펌프 시작품에 적용하여 25,000 rpm 까지의 기본 성능시험을 수행하였으며, 발열 특성의 개선을 위한 비선형 제어기의 설계 사례에 대한 시뮬레이션 결과를 나타내었다.

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Study on Design, Manufacturing and Test Evaluation using Composite Materials of Vertical Axis Wind Turbine Blade (수직축 풍력 블레이드의 복합재 적용 설계, 제작 및 시험 평가 연구)

  • Park, Hyunbum
    • Journal of Aerospace System Engineering
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    • v.12 no.3
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    • pp.58-63
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    • 2018
  • This work dealt with the design and manufacturing of composite blades of a vertical axis wind turbine system. In this work, aerodynamic and structural designs of sandwich composite blades for a vertical axis wind turbine system were performed. First, the aerodynamic and structural design requirements of the composite blades were investigated. After the structural design was complete, a structural analysis of the wind turbine blades was performed using the finite element analysis method. It was performed with the stress and displacement analysis at the applied load condition. A design modification for the structurally weak part was proposed as a result of the structural analysis. Through another structural analysis, it was confirmed that the final designed blade structure is safe.

A Development of Small-scaled Composite Blade for the Hingeless Rotor System of Helicopter (헬리콥터 힌지없는 로터 시스템용 축소 복합재료 블레이드 개발)

  • Kim, Deog-Kwan;Joo, Gene
    • Proceedings of the Korean Society For Composite Materials Conference
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    • 2001.10a
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    • pp.206-209
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    • 2001
  • This paper contains the development procedure of small-scaled composite rotor blade for helicopter hingeless rotor system. Composite blade design is conducted by using CORDAS program developed by KARI and dynamic analysis is conducted by using Flightlab which is commercial software for helicopter analysis. Also the optimizing procedure of iterative design was described. The designed composite blades were manufactured after establishing the effective curing method. Through this research, the experiences of composite rotor blade development were accumulated and will be applied to the related research field.

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Development of Turbine Blade with Composite in Wind Turbine (복합재료를 이용한 풍력발전기용 터빈 블레이드의 개발)

  • 조정미;이경봉
    • Journal of the KSME
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    • v.34 no.5
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    • pp.342-350
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    • 1994
  • 본 연구를 통하여 기존에 사용되고 있던 알루미늄 압출재 블레이드를 복합재료로 대치하여 개 발함으로써 이의 타당성을 검토하여 보았다. 풍력발전기의 개발 추세는 점차 메가와트 (megawatt)급 시스템으로 진행되어 터빈 블레이드가 대형화됨에 따른 터빈브레이드의 경량화 및 내구력의 향상이 절실히 요구된다. 이는 복합소재의 사용으로 경량화를 통한 시스템 각요소의 제작비용절감 및 내구력 향상을 통한 시스템의 수명증대의 효과를 확보할 수 있을 것이다. 그 러나 복합재료를 사용한 터빈 블레이드는 기존의 알루미늄을 이용한 재료보다는 가격경쟁에서 다소 떨어지며 제작공정상의 어려움과 정밀한 설계기술의 미개발 등 아직도 많은 난점을 안고 있는 실정이다. 그러나 현재 풍력에너지 이용 선직국의 개발추이로 보아 대용량시스템의 터빈 블레이드는 복합소재의 사용이 필수적이며 보다 효율적인 양산시스템의 구축과 최적설계에 대한 연구가 지속적으로 실시되면 기존의 블레이드와는 충분한 경쟁성을 확보할 것으로 전망된다.

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A Preliminary Design for Hybrid Building System with Progressive Collapse Prevention Means (연속붕괴가 방지된 초고층 복합빌딩시스템의 예비설계)

  • Choi, Ki-Bong;Cho, Tae-Jun;Kim, Seong-Soo;Lee, Jin-Yong
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.19 no.3
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    • pp.48-54
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    • 2015
  • In this study, we propose an innovative lateral force distribution building system between tall buildings by utilizing the difference of moment of inertia, resulting the reduction of lateral displacement and the lateral forces in terms of an alternative for the dense human and increased cost of lands in highly integrated city area. A successive collapse prevention means by providing additional bearing plate between connections is proposed. In addition to that, a more economical vibration reduction is expected due to the suggested tuned mass damper on the surface of spacial structure. In the considered verification examples, reduced drifts at the top location of the building systems are validated against static wind pressure loads and static earthquake loads. The suggested hybrid building system will improve the safety and reliability of the new or existing building system in terms of more than 30% reduced drift and vibration through the development of convergence of tall buildings and spatial structures.

분산데이터베이스 통합을 위한 에이전트 시스템 설계

  • 강무흥;최형림;김현수;홍순구;최일용;서영준
    • Proceedings of the Korea Association of Information Systems Conference
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    • 2005.12a
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    • pp.162-168
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    • 2005
  • 최근 새로운 수송망 설계를 통한 물류비 절감이 물류 관련 업체의 큰 이슈가 되고 있다. 하지만 일반적으로 행해지고 있는 수송망 설계는 대부분이 선박, 항공기, 열차 각각에 대해서만 고려되었으며 여러 가지 운송모드를 고려하는 복합운송망 설계는 극히 일부에 지나지 않았다. 이는 선박, 항공기, 열차를 모두 고려하여 수송망을 설계하기 위해서 필요한 운항 스케줄 정보가 산재되어 있어 복합운송망을 설계하기에는 많은 어려움이 따랐기 때문이다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 모든 운송모드의 스케줄 데이터를 통합하여 제공할 수 있는 통합 데이터베이스 구축이 필요하다. 본 연구에서는 선박, 항공기, 열차에 대한 스케줄 정보를 제공하고 있는 정보원들을 분석하고 데이터 제공 방식을 조사하여 이를 모두 수용함으로써 데이터를 실시간으로 수집할 수 있는 에이전트 시스템의 설계를 수행하였다.

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Optimal Design of a Composite Solar Panel for Vibration Suppression (진동 저감을 위한 복합재료 태양전지판의 최적설계)

  • Kim, Yongha;Kim, Hiyeop;Park, Jungsun
    • Journal of Aerospace System Engineering
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    • v.12 no.6
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    • pp.50-57
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    • 2018
  • This paper proposes the use of supports as passive vibration absorber to a composite solar panel for a high-agility satellite. We further defined the dynamic model of the composite solar panel with the help of the Ritz method and verified vibration suppression performance of the support by performing vibration analysis. Finally, this research ensures optimal design of the composite solar panel with the support for maximizing vibration suppression performance in limited mass. The proposed results of the optimal design can be applied in actual structural design of satellites.

Integrated Optimal Design of Hybrid Structural Control System using Multi-Stage Goal Programming Technique (다단계 목표계획법을 이용한 복합구조제어시스템의 통합최적설계)

  • 박관순;고현무;옥승용
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.7 no.5
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    • pp.93-102
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    • 2003
  • An optimal design method for hybrid structural control system of building structures subject to earthquake excitation is presented in this paper. Designing a hybrid structural control system may be defined as a process that optimizes the capacities and configuration of passive and active control systems as well as structural members. The optimal design proceeds by formulating the optimization problem via a multi-stage goal programming technique and, then, by finding reasonable solution to the optimization problem by means of a goal-updating genetic algorithm. In the multi-stage goal programming, design targets(or goals) are at first selected too correspond too several stages and the objective function is th n defined as the sum of the normalized distances between these design goals and each of the physical values, that is, the inter-story drifts and the capacities of the control system. Finally, the goal-updating genetic algorithm searches for optimal solutions satisfying each stage of design goals and, if a solution exists, the levels of design goals are consecutively updated to approach the global optimal solution closest too the higher level of desired goals. The process of the integrated optimization design is illustrated by a numerical simulation of a nine-story building structure subject to earthquake excitation. The effectiveness of the proposed method is demonstrated by comparing the optimally designed results with those of a hybrid structural control system where structural members, passive and active control systems are uniformly distributed.