• Title/Summary/Keyword: 비틀림응력

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초박형 FPCB의 유연 내구성 연구 (Flexible Durability of Ultra-Thin FPCB)

  • 정훈선;은경태;이은경;정기영;최성훈;좌성훈
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.69-76
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    • 2014
  • 본 연구에서는 스퍼터링 공정으로 제작된 FCCL(flexible copper clad laminate)을 이용하여 초박형 FPCB를 개발하였다. 또한 구리 박막과 폴리이미드 기판의 접착력을 향상시키기 위한 NiMoNb 접착층을 적용하였다. 개발된 초박형 FPCB의 기계적 내구성과 유연성은 인장, 비틀림 및 굽힘 피로 수명시험을 이용하여 검증하였다. 인장 시험 결과 초박형 FPCB는 약 7% 까지 인장이 가능하였으며, 비틀림 각도 $120^{\circ}$ 까지의 내구성과 유연성을 갖고 있음을 알 수 있었다. 또한 초박형 FPCB는 10,000회의 굽힘 피로시험에도 파괴가 발생하지 않았다. 수치해석에 의한 응력 및 변형율의 계산 결과, 인장 시에 초박형 FPCB에 걸리는 최대 응력 및 변형률은 기존 FPCB에 비하여 크게 차이가 나지 않음을 알 수 있었다. 결론적으로 초박형 FPCB의 강건성은 기존 FPCB에 비하여 약간 열세이나, 제품에 적용하기에는 충분한 강건성과 신뢰성을 갖고 있다고 판단된다.

예비천연건조가 잣나무 중목구조부재의 고온저습건조 특성에 미치는 영향 (Effect of Reserve Air-Drying of Korean Pine Heavy Timbers on High-temperature and Low-humidity Drying Characteristics)

  • 이창진;이남호;박문재;박주생;엄창득
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제42권1호
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    • pp.49-57
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    • 2014
  • 최종함수율은 예비천연건조를 수행한 시험재에서 더 균일하게 건조가 가능하였으며, 예비천연건조 후 고온저습건조시 최종함수율은 초기함수율에 영향을 받는 것으로 사료된다. 재면할렬 억제 효과는 예비천연건조를 수행한 시험재에서 더 효과적인 것으로 조사되었으나, 예비천연건조 중 발생된 재면할렬에 의한 영향이 크기 때문에 예비천연건조 중할렬발생 억제가 중요할 것으로 판단된다. 부분엔드코팅은 내부할렬, 표면경화율, 비틀림, 수축율에 미치는 영향이 없는 것으로 조사되었다. 예비천연건조는 고온저습건조 중 내층에 발생하는 인장응력을 감소시켜 내부할렬의 발생을 매우 효과적으로 억제하고 표면경화율을 감소시키는 것으로 조사되었다. 비틀림의 경우 함수율감소에 따른 수축으로 인하여 비틀림의 정도가 증가되었다.

전기 모터 구동 대빙급 추진 시스템의 과도 비틀림 진동 분석 (Transient Torsional Vibration Analysis of Ice-class Propulsion Shafting System Driven by Electric Motor)

  • 로날드 디 바로;이돈출
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제24권9호
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    • pp.667-674
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    • 2014
  • 선박의 추진축계는 외부 변동 부하에 의해서 축계 손상을 일으킬 수 있다. 이러한 추진축계의 동역학적인 특성은 운전 중에 일어나는 공진을 견딜 수 있거나 또는 피하도록 설계 및 최적화 해야 한다. 이러한 공진은 대빙급 선박의 추진시스템의 설계에 요구되는 프로펠러에서 유체역학적인 상호작용에 기인한다. 추진축계는 프로펠러와 대빙 사이의 상호관계로 인한 과도부하와 시스템의 공진에 의해서 진지한 응력을 받게 된다. 이 논문은 대빙이 적용된 극지 연구 선박에서 추진축계의 과도비틀림 진동응답을 검토하고자 한다. 추진축계는 전기모터로 구동되는 원동기, 탄성커플링 기어 및 프로펠러로 구성되어 있다. 이론적인 해석은 프로펠러의 대빙 부하를 기진력으로 과도비틀림진동 해석을 수행하였다. 그리고 실선에서 비틀림 진동을 계측하고 공진점을 확인하고 이를 이용하여 추진축계 한계 설계 토크에 대한 적용된 평가 요소를 국제선급연합 규정과 비교하였다. 전기모터를 갖는 추진축계에서 공진을 초래하는 탄성커플링의 강성 선정의 영향을 검토하였다.

콘크리트 포장 슬래브 부등 건조수축 등가 온도차이의 모형화 (Modeling of Differential Shrinkage Equivalent Temperature Difference for Concrete Pavement Slabs)

  • 임진선;최기효;이창준;정진훈
    • 한국도로학회논문집
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    • 제11권4호
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    • pp.59-68
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    • 2009
  • 온도 및 수분의 영향에 의하여 발생한 콘크리트 포장 슬래브의 컬링(curling)과 와핑(wraping)의 비틀림 거동은 자중이나 마찰력 등에 의하여 구속되며 이로 인하여 응력이 발생된다. 슬래브 내부의 온도 변화에 의해 발생한 응력은 상용 구조해석 프로그램으로 쉽게 계산할 수 있지만 습도 차이에 의하여 발생되는 응력은 기존 프로그램으로는 계산하기 어렵다. 따라서, 슬래브의 거동에 미친 습도의 영향이 등가의 온도로 환산되어 구조해석에 입력값으로 사용된다면 보다 정확하게 환경하중에 의한 슬래브의 거동을 예측할 수 있을 것이다. 본 연구에서는 콘크리트 슬래브를 현장에 시공하여 환경하중에 의해 발생된 변형률을 장기적으로 측정하였으며 실내에서 측정된 콘크리트 시편의 열팽창 계수를 사용하여 열변형률을 추출하였다. 나머지 변형률인 건조수축변형률을 추가적인 열변형률이라고 가정하고 이를 열팽창 계수로 나누어 줌으로써 건조수축과 등가의 영향을 갖는 가상의 온도가 계산되었다. 자중이나 마찰력 등이 고려되도록 기존 건조수축 모형을 수정하였으며, 이를 이용하여 슬래브 상부와 하부 상이에 발생한 건조수축의 차이를 등가의 온도차이로 환산할 수 있는 모형을 개발하였다. 보다 정확한 응력계산을 위하여 압축변형률의 지속적 증가에 따른 인장응력 감소에 관한 추가적인 연구가 이어질 것이다.

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ISO 기반 Moon Pool형 다이버 보트 구조 건전성 평가 (Evaluation of Structural Integrity of the ISO-based Moon Pool Type Diver Boats)

  • 강병모;오우준;나현호;최주석
    • 해양환경안전학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.597-603
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    • 2018
  • 본 연구는 수중 및 여가활동에 대한 수요 증가에 따른 다이버들을 위한 보트의 구조 건전성에 관한 것이다. 대상 선박은 선체 중앙부에 Moon Pool 구조를 갖추고 있는 소형 쌍동선이며, 연구수행은 ISO Rule 기반의 허용응력 산정을 통한 유한요소 해석법을 이용하여 연구를 수행하였다. 연구수행 방법은 ISO 12215-5와 TC118.1225-7에서 정의하고 있는 계수를 산정하고, 종방향굽힘 모멘트, 비틀림 모멘트, 선저슬래밍 하중 등을 적용하여 ISO 기준과 허용응력 설계법(ASD)에 의한 적합성 여부를 판정하고 유한요소해석(FEA)를 활용한 극한강도 설계법을(LFRD)를 적용하여 수행하였다. 연구결과 문풀형 구조를 가진 선박도 ISO규정, KR규정을 적용하여 설계시 구조적 건전성을 확보하는 것으로 사료된다.

샌드위치 복합재 적용 바이모달 트램 차체의 설계검증을 위한 구조 성능 시험 및 해석적 비교 연구 (A Study on the Comparison of Structural Performance Test and Analysis for Design Verification of Bimodal Tram Vehicle Made of Sandwich Composites)

  • 고희영;신광복;정종철
    • 한국철도학회논문집
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    • 제12권4호
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    • pp.518-525
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    • 2009
  • 논문은 샌드위치 복합재가 적용된 바이모달 트램의 설계검증을 위한 구조 성능 시험과 유한요소 해석에 대해 기술하였다. 차체 구조물에 적용된 샌드위치 복합재는 알루미늄 하니컴 심재와 WR580/NF4000 유리섬유/애폭시 면재로 구성되었다. 이때, 차체 구조물의 구조 시험은 JIS E 7105 규정에 따라 수직하중, 압축하중, 비틀림 및 고유진동수 시험이 각각 수행되었다. 그리고 다이얼게이지, 스트레인게이지, 가속도 센서를 통해 얻어진 처짐, 응력, 고유전동수 결과에 따른 구조 안전성을 평가하였다. 그리고 Ansys v11.0을 이용하여 유한요소해석을 수행하였고, 구조 시험 결과와 비교하였다. 구조 시험 결과는 제안된 유한요소 모델을 사용한 구조 해석 결과와 처침, 응력, 고유진동수가 비교적 잘 일치함을 확인하였다.

경차와 대형차에서의 스테빌라이저들의 구조해석에 관한 융합연구 (A Convergent Study on the Structural Analysis of Stabilizer at Light and Large Sized Cars)

  • 최계광;조재웅
    • 한국융합학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.173-177
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    • 2021
  • 본 연구에서는 경차와 대형차의 중공축을 가진 스테빌라이저 모델들의 비틀림 강성과 내구성을 해석하여 서로 비교 및 검토하였다. Model 1이 가해진 모우멘트가 Model 2에 비하여 3배 이상이었지만 최대변형량은 2.6배 정도로 크게 나타났다. Model 1, Model 2 공히, 스테빌라이저 바 링크 목 부분에서 가장 많은 응력을 받는 것으로 보인다. 또한 Model 1의 최대응력은 Model 2보다 2.9배 정도로 크게 나타났다. 대형차에서의 Model 1이 소형차에서의 Model 2 보다 약 20배 이상의 변형 에너지를 보였다. 전반적으로 스테빌라이저의 변형 에너지보다 스테빌라이저 바를 고정해주는 모멘트를 가한 쪽의 브라켓 부분의 값이 큰 것을 확인할 수 있었다. 그리고 본 연구에서의 해석 결과들은 경차나 대형차에서의 스테빌라이저의 내구성이 있는 부품으로서 그 융합연구 설계에 도움이 될 수 있다고 사료된다.

14 실린더를 갖는 초대형 저속 2행정 디젤엔진의 종진동 특성에 관한 연구 (A Study on the Axial Vibration Characteristics of the Super Large 2 Stroke Low Speed Diesel Engine with 14 Cylinders)

  • 이돈출;김태언;유정대
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.376-381
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    • 2009
  • The increasing needs for higher cargo capacity in the container vessels' fleet has led to ship builder's demand for higher power output rating engine to meet the propulsion requirement, thus, leading to the development of super large two stroke low speed diesel engines. This large sized bore engines with more than 12 cylinders are capable of delivering power output up to more than 100,000 bhp at maximum continuous rating. The thrust variation force due to axial vibration occurring in propulsion shafting of these ships are transmitted to ship structure via thrust bearing. This force may vibrate the super structure of ship in the fore-aft direction and the fatigue strength of crank shaft can be decreased by additional bending stress increase in crank shaft pin and journal. In this paper, the axial vibration of propulsion shafting system on the 14RT-flex96C super large diesel engine with 14 cylinders is identified by theoretical analysis and vibration measurement.

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비틀림을 받는 사각주의 응력해석 (Stress Analysis of Rectangular Bar under Torsion)

  • 김동현;지중조;윤갑영
    • 한국정밀공학회지
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    • 제3권4호
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    • pp.53-63
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    • 1986
  • In this study, the stress distribution of rectangular bar under torsion, when warping of both ends is free or constrained, is investigated. Method of separation of variable and Fourier Series are used for the theoretical analysis, and 3dimensional photoelastic stress-freezing method for experimental analysis. The main results are as follows; 1) In the case of warping-constrained rectangular bar, the normal stresses are negligible because they are less then 0.5% of the shear stresses. The maximum normal stress is placed on the point of y=0.61 b when b/a=1 and it gradually moves to the corner y=b when the value of b/a is increased. 2) According to increase of the value of b/a, on the crossection, the maximum shear stress is placed on the middle point of the long side (x=${\pm}a$, y=0) when warping of both ends is free but the middle of the short side (x=0, y=${\pm} b$) when warping is constrained. The stress distribution is straight line when warping is constrained, namely, the stress distribution is proportional to the distance from the axis of centroid, but parabolic when warping is free. 3) The values of the combined stress of warping-constrained bar, if the influence of the loaded point is neglected, are generally smaller than those of warping-free.

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드럼세탁기 축계의 설계개선 및 강도평가에 관한 연구 (A Study on Design Improvement and Strength Evaluation of Shafting System for Washing Machine)

  • 김의수;김상욱;김병민
    • 한국정밀공학회지
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    • 제23권8호
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    • pp.154-162
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    • 2006
  • By laying its drum horizontally, front-loaded washing machine mostly used in Europe that uses the head of the water to launder was appropriate for washing only small amount of laundry. However, the demands of customers are requiring front-loaded washing machine to handle big capacity laundry as well, and have faster rotation speed to increase drying ability. To meet such demands, more stress from bending and twisting are complexly loaded onto the shaft supporting the horizontal drum, causing problems in fracture strength and fatigue life. Shafting system is mainly divided into flange and shaft. Flange is located between the drum and shaft, transferring power from the shaft to drum, and acting as a supporter of the back of the drum. Shaft is connected from the flange to insert production, transferring power from the motor to drum, and mainly acting as stiffness against the horizontal weight of the shafting system. In this paper, strength analysis and experiment were executed on both the shaft and flange of front-loaded washing machine to suggest the design improvement of shafting system for big capacity, high-rotation drying. Also, verification of this evaluation was executed on fracture strength and fatigue life for studied shaft system.