• 제목/요약/키워드: 불규칙피로 하중들

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반도체 테스트 핸들러 픽커 검사장비 프레임에 대한 구조 및 피로해석 (Structure and Fatigue Analyses of the Inspection Equipment Frame of a Semiconductor Test Handler Picker)

  • 김영춘;김영진;국정한;조재웅
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권10호
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    • pp.5906-5911
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    • 2014
  • 요즈음 생산되는 반도체의 제품이 제대로 작동하는지, 낮은 습도 또는 높은 온도에서 잘 견디는가를 검사하는 패키지 조립 및 검사 공정이 현장에 많이 있다. 또한 검사공정에서 사용되고 있는 반도체 테스트 핸들러 픽커 검사장비가 있는데, 본 연구에서는 CATIA 프로그램을 이용하여 3D 모델링하였으며, ANSYS 프로그램을 이용하여 반도체 테스트 핸들러 픽커 검사장비 프레임의 모델에 대하여 3가지 피로하중에 대한 해석을 하였다. 해석 결과로서 Case 1과 Case 2 모두 프레임의 가운데에서 최대 변형량이 발생하고 불규칙 피로 하중들 중에서 가장 하중의 변동이 심한 'SAE bracket history'가 가장 불안정하고 'Sample history'가 가장 안정함을 보이고 있다. 본 연구의 피로 해석 결과는 반도체 테스트 핸들러 픽커 검사장비 프레임의 파손방지 및 내구성을 검토함으로서 그 프레임의 설계에 효율적으로 활용이 될 수 있다.

엔진 마운팅 브라켓의 구조해석 (Structural Analysis of Engine Mounting Bracket)

  • 한문식;조재웅
    • 한국생산제조학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.525-531
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    • 2012
  • This study aims at the structural analysis of vibration and fatigue according to the configuration of engine mount. Maximum equivalent stress or deformation is shown at bracket or case respectively. As harmonic vibration analysis, the maximum displacement amplitude is happened at 4,000Hz. Among the cases of nonuniform fatigue loads, 'SAE bracket history' with the severest change of load becomes most unstable but 'Sample history' or 'Saw tooth' becomes most stable. In case of 'Sample history' or 'Saw tooth' with the average stress of 4,200MPa or 0MPa and the amplitude stress of -3,000MPa or 7MPa, the possibility of maximum damage becomes 70%. This stress state can be shown with 7 times more than the damage possibility of 'SAE bracket history' or 'SAE transmission'. The structural result of this study can be effectively utilized with the design on engine mount by investigating prevention and durability against its damage.

어퍼암의 구조적 안전성 해석에 대한 연구 (Study on Structural Safety Analysis of Upper Arm)

  • 조재웅;한문식
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제21권3호
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    • pp.113-125
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    • 2013
  • This study analyzes upper arm as the part of suspension through the structural analyses of fatigue. Maximum displacement is shown at the knuckle joint connected with the bracket of automotive body. Among the cases of nonuniform fatigue loads, 'SAE bracket history' with the severest change of load becomes most unstable but 'Sample history' becomes most stable. Maximum life at 'Sample history' or 'SAE transmission' can be shown with 60 or 3.5 times more than 'SAE bracket history' respectively. In case of 'Sample history' with the average stress of $-4{\times}10^4$ to $4{\times}10^4$ MPa and the amplitude stress 0 to $8{\times}10^4$ MPa, the possibility of maximum damage becomes 3%. This stress state can be shown with 5 or 6 times more than the damage possibility of 'SAE Bracket history' or 'SAE transmission'. This study result is applied with the design of upper arm and it can be useful at predicting prevention and durability against its damage.

자전거 서스펜션 안장봉에 대한 구조 안정성 해석 (Structural Safety Analysis on Bicycle Suspension Seat Post)

  • 한문식;조재웅
    • 한국기계가공학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.72-81
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    • 2012
  • This study investigates structural, fatigue and modal analyses at bicycle suspension seat post. When weight is applied to the saddle, models 1 and 2 have the weakest strength at the part connected with saddle. And model 2 is greater total deformation and equivalent stress than model 1. Among the cases of nonuniform fatigue loads at models 1 and 2, 'SAE bracket history' with the severest change of load becomes most unstable but 'Sample history' becomes most stable. In case of 'Sample history' with the average stress of 0 to $-10^4MPa$ and the amplitude stress of 0 to $10^4MPa$, the possibility of maximum damage becomes 4%. This stress state can be shown with 5 to 7times more than the damage possibility of 'SAE bracket history' or 'SAE transmission'. Model 1 has better impulse relaxation and passenger sensitivity than model 2. The structural result of this study can be effectively utilized with the design of bicycle suspension seat post by investigating prevention and durability against its damage.

철도차량의 바퀴에 대한 구조 해석 (Structural Analysis on the Wheel of Railway Vehicle)

  • 조재웅;한문식
    • 한국생산제조학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.451-458
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    • 2012
  • This study aims at the structural analysis with fatigue according to the configuration of railway vehicle wheel. Maximum equivalent stress or deformation is shown at the lower face in contact with wheel and rail. As model B has the maximum stress or deformation which becomes lower than model A, model B is shown to have more durability than model A. Among the cases of nonuniform fatigue loads, 'SAE bracket history' with the severest change of load becomes most unstable but 'Sample history' becomes most stable. In case of 'Sample history' with the average stress of 0 to $-10^{11}$ Pa and the amplitude stress of 0 to $10^{10}$ Pa, the possibility of maximum damage becomes 3%. This stress state can be shown with 6 times more than the damage possibility of 'SAE Bracket history' or 'SAE transmission'. The structural result of this study can be effectively utilized with the design of railway vehicle wheel by prevention and durability against its damage.

클러치의 구조 안전 해석 (Structural Safety Analysis of Clutch System)

  • 조재웅;한문식
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제19권5호
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    • pp.148-155
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    • 2011
  • This study analyzes stress, fatigue and vibration at clutch on the rotation of wheel. Eigenfrequencies from 1'st to 6'th order about clutch assembly are shown with the vibration at more than 800Hz. Maximum equivalent stress is shown with the frequency of 800Hz in case of the harmonic vibration applied with force. Among the cases of nonuniform fatigue loads, 'SAE bracket history' with the severest change of load becomes most unstable but 'Sample history' becomes most stable. In case of 'Sample History' with the average stress of 0MPa to $-10^5$ MPa and the amplitude stress of 0MPa to $10^5$ MPa, the possibility of maximum damage becomes 3.23%. This stress state can be shown with 6 times more than the damage possibility of 'SAE bracket history' or 'SAE transmission'. The structural result of this study can be effectively utilized with the safe design of clutch.

피로 및 진동에 의한 자동차 추진축의 내구성 연구 (A Study on Durability of Automotive Propeller Shaft by Fatigue and Vibration)

  • 조재웅;김세환;김기선
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.1495-1501
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    • 2011
  • 본 연구는 동력전달 장치인 추진축이 차량 주행중 상하운동에 따라 생기는 자재이음의 내구성에 대한 강도 해석을 하였다. 유니버설 조인트에서의 최대 등가 응력과 전변형량은 요크 부분에서 $1.3177{\times}10^3$Pa및 $3.6148{\times}10^{-4}$m로 크게 나타났다. 'SAE bracket', 'SAE transmission' 및 Sample history'의 불규칙 피로 하중들 중에서는 하중의 변화가 극심한 SAE bracket'의 경우가 사용 가능 수명이 15951 Cycle 정도로 가장 짧은 것을 볼 수가 있고 하중의 변화가 가장 완만한 Sample history'에서 사용가능 수명이 $2{\times}10^7$ Cycle 정도로 가장 긴 것을 알 수 있었다. 피로 하중의 빈도수로서는 SAE Bracket history'가 80% 정도로서 가장 높게 나타나 파손의 가능성이 큼을 알 수 있었고 Sample history'가 5%로서 가장 낮게 나타났다. 그리고 구속 조건을 가하여 한 Harmonic response 해석에서의 최대 변위는 58Hz에서 일어났다. 이러한 진동수에서의 최대 변위는 0.00261m가 되었다. 본 연구의 결과를 종합하여 동력전달 장치인 추진축에 응용한다면 그 파손 방지 및 내구성을 예측하는데 활용이 클 것으로 사료된다.

타이로드의 구조적 내구성 해석 (Structural Durability Analysis of Tie Rod)

  • 한문식;조재웅
    • 한국기계가공학회지
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    • 제11권5호
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    • pp.68-75
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    • 2012
  • This study aims at the structural analysis of vibration and fatigue according to the tie rod configuration. The maximum displacement amplitude is happened at 156Hz by harmonic vibration analysis, this tie rod model can be broken as the weakest state. Among the cases of nonuniform fatigue loads, 'SAE bracket history' with the severest change of load becomes most unstable but 'Sine wave' becomes most stable. In case of 'Sine wave' with the average stress of 0MPa and the amplitude stress of 570MPa, the possibility of maximum damage becomes 70%. This stress state can be shown with 140 times more than the damage possibility of 'SAE bracket history' or 'SAE transmission'. The structural result of this study can be effectively utilized with the design on tie rod by investigating prevention and durability against its damage.

접착제로 접합된 DCB 시험편의 피로 해석에 관한 연구 (Study on Fatigue Analysis of DCB Specimen Bonded)

  • 최해규;홍순직;김세환;조재웅
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권7호
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    • pp.2865-2871
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    • 2012
  • 본 논문에서는 접착제로 접합된 DCB(이중외팔보) 시험편의 피로 해석을 수행하였다. 두께가 25 mm 및 40 mm인 두 모델들의 피로수명과 피로손상의 해석 결과를 비교해보면, 두께 25 mm인 모델이 두께 40 mm인 모델에 비하여 수명과 손상이 불리한 것으로 나타났으며 불규칙 피로하중에서는 'SAE transmission'에서 가장 불리한 값을 나타냈다. Rainflow matrices에서는 'SAE bracket history'에서 가장 취약한 것으로 나타났다. Damage matrices에서는 상대적으로 두께 25 mm인 모델이 불리한 모습을 보였지만, 상대적인 손상 가능성에서는 두께 40 mm인 모델이 더 높은 것으로 나타났다. 또한 'SAE transmission'에서 가장 안정한 경향을 보이고 있고 상대적인 손상으로서 약 1.1 에서 1.8% 정도로 가장 작은 것으로 나타났다. 본 연구에서 얻어진 해석 결과를 접착제로 접합된 실제 복합재 구조물에 적용시켜 파괴거동을 분석하고 그 기계적인 특성을 파악할 수 있다.