• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.35 no.7
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• pp.827-833
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• 2011

In this study, a simulation model to estimate the current-collection performance of a high-speed train was developed by using a commercial finite element analysis software, SAMCEF. A three-dimensional springDdamperDmass model of a pantograph was created, and its reliability was validated by comparing the receptance of the model to that of the actual pantograph. The wave propagation speed of the catenary model was compared with the analytical wave propagation speed of the catenary system presented in the UIC 799 OR standard. The length of the droppers was controlled, and the pre-sag of the contact wire due to gravity was considered. The catenary and the pantograph were connected by using a contact element, and the contact force variation when the pantograph was moved at velocities of 300 km/h and 370 km/h was obtained. The average, standard deviation, maximum, and minimum values of the contact force were analyzed, and the effectiveness of the developed simulation model was examined.

• Computational Structural Engineering
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• v.4 no.1
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• pp.20-27
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• 1991

본 논문에서는 유체-구조 상호작용해석의 일종의 3차원 접수구조물의 진동해석을 효과적으로 수행하기 위한 해석방법을 제시하기 위하여 동적재해석기법을 검토하였다. 접수구조물의 유한구조 상호작용해석 결과는 구조진동의 관심 주파수역에서는 3차원 연성 부가수질량으로 표현되는 관성력으로 나타난다. 따라서 구조질량행렬에 부가수질량 행렬이 더해져서 전체 관성력으로 표현된다. 이 부가수질량을 추가질량으로 보고 재해석기법을 응용하는 방법을 수치실험을 통해 검증하였다. 이 때 재해석기법이 갖추어야 할 조건은 원구조의 질량과 거의 같은 정도의 질량이 추가되고 또한 완전 연성질량이 추가된 경우에도 정확한 해를 주어야 한다는 것이다. 이를 검증하기 위해 직접재해석기법과 섭동법을 이용한 재해석기법으로 4질량 스프링지지구조에 대한 해석을 수행한 결과 직접재해석기법의 응용이 적합함을 쉽게 입증할 수 있었다. 접수구조물의 예로는 3차원 잠수주상체에 대해 접수진동해석을 수행하였으며 그 결과 선체진동해석에 전통적으로 이용되고 있는 2차원 부가수질량과 3차원 수정계수를 사용한 기준차수법에서는 수지모드와 수평-비틔 연성모드와 같이 서로 독립적인 모드에 대해서는 따로 진동해석을 수행해 주어야 하는 단점이 발견되었다. 이 단점을 보완한 각 모드의 3차원 수정계수행렬을 이용한 재해석기법을 도입하여 모드에 상관없이 동시에 해를 구할 수 있었다. 그러나, 이 방법은 3차원 수정계수가 구해져 있는 경우에 한해서만 적용가능하며 실제 선체진동의 경우에는 10Hz 미만의 저차 주선체 진동에 한해서만 적용가능한 방법이다. 고차의 진도옴드에는 3차원 수정계수를 구할 수 없기 때문에 유체-구조 상호작용 해석결과로부터 얻은 3차원 연성 부가수질량을 이용하게 되며 이 때 이 행렬이 접수구조 표면의 전 자유도와 연성되어 있기 때문에 방대한 방정식을 푸어야 하지만 직접재해석기법을 적용함으로써 정확한 해를 구할 수 있었다. 또한 3차원 부가수질량을 이용한 직접재해석기법은 종래의 2차원 부가수질량과 3차원 수정계수를 이용한 방법에 비해 해석시간 면에서도 전혀 불리한 점이 없는 경제적 방법임이 밝혀졌다. 앞으로 Slamming 혹은 수중폭파 등의 충격하중에 의한 천이 구조응답 해석을 위한 효과적인 방법에 대해서도 연구결과를 발표할 계획이다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.37 no.8
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• pp.812-818
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• 2009

A MOV(Main Oxidizer shutoff Valve) controls the flow rate of liquid oxygen into the rocket combustor by opening and shutting operations piloted by a pneumatic force. In order to improve the effective design for sealing parts of poppet and piston assemblies, the poppet assembly has been designed to be just contacted with the piston assembly. However, to avoid a gap at the poppet/piston contact surface and to evaluate the MOV operating performance, an analyze on the force balance during the closing motion have been performed. For the accuracy of the analysis, the friction forces and the hydraulic forces have been respectively obtained by experiments and CFD analysis. Through the analysis, some important design parameters such as the spring constant, poppet friction and orifice size in the force balance have been introduced and the required operation performance of the MOV has been proved feasible.

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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• v.8 no.2
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• pp.60-68
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• 2009

The objective of this paper is to design stamping die of inner reinforcement panel with DL 950 advanced high strength steel as stamping materials through numerical analyses and experiments. The stamping process was designed as bending dominant process consisting of 1 step of notching and 4 steps of bending processes. In order to obtain a proper design of the stamping die, various three-dimensional elasto-plastic finite element analyses were performed using a commercial code AUTOFORM V4.2. Design parameter of stamping die was chosen as the corner radius of the stamping die for each step. From the results of the FE analysis, feasible corner radii of the stamping die, which can minimize the deviation of corner angle of the stamped part from design data, and forming load for each part were estimated. Stamping experiments were carried out using the manufactured stamping die according to the proposed die design. The results of experiments were shown that the stamping die can successfully manufacture the inner reinforcement panel with DL 950 advanced high strength steel as base stamping material.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.12 no.5
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• pp.2048-2053
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• 2011

The aim of this paper is to propose an energy harvesting system by converting mechanical energy of revolving door into electrical energy. The method of energy harvesting system is discussed on two methods: one is the energy-harvester using gear shaft coupling system, and the other is the energy-harvester using spiral spring system. The former is generated by coupling the shaft of rotating door with generator system, while the latter is generated by connecting end-effector of door with the string of generator system. We present the experimental results for two developed energy-harvester. Finally, a comparison between these results is presented to show the validity of energy-harvester.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.13 no.2
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• pp.29-36
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• 2009

The present study emphasizes a nonlinear model to predict the shear behaviour of reinforced concrete interior beam-column joints. To model the shear behaviour of a panel zone in the beam-column joint, a modified softened truss model theory for in-plane shear prediction was introduced. This relationship was changed to define the characteristics for the rotational spring to represent the shear deformation in the joint by an equivalent moment-rotation relationship from the joint equilibrium. The analysis model was compared with experiments on reinforced concrete interior beam-column joints that were subjected to axial and shear forces, and the current model was found to accurately predict not only the shear force but also the shear deformation in the joint.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.04c
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• pp.122-123
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• 2007

고전압 가스 차단기에서는 긴 스트로크 동안 가스반발력을 극복하고 빠르게 차단할 수 있는 액추에이터가 필요하다 기존에는 공압식, 유압식, 스프링 액추에이터와 같은 기계적인 장치가 사용되었다. 그러나 기존 액추에이터에서는 소음, 에너지 손실, 고가적의 단점이 있어, 근래에 들어 PMA, 모터와 같은 전기적 장치도 사용되고 있다. 전기 액추에이터는 간단한 구조로 되어 있어 기계적 손실을 줄일 수 있고 소음이 적은 장점이 있다. 전자석 조작기의 연구 필요성에 따라 새로운 형태의 전자석 조작기 Electro Magnetic Force driving Actuator(EMFA)가 개발되어 고전압 가스 차단기에 적합하다고 분석되었다. EMFA의 동특성을 얻기 위한 과도상태 해석에서는 2차원 유한요소법을 이용하여 얻은 전자기적 해석을 회로, 운동방정식과 연계하여 시간차분법을 사용하여 해석하였다. 하지만 2차원과 3차원의 전자기 해석은 차이를 보인다는 것을 확인하였고 정확한 전자기 해석을 위해 3차원 동특성 해석을 수행하여 실험결과와 비교하였다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.15 no.6
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• pp.3821-3826
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• 2014

This paper proposes a methodology for developing the performance of a solenoid valve for vehicles based on the dynamic analysis model by an electromagnetic field. The high performance solenoid model with a low current and high thrust was induced through the shape optimal design of the yoke and plunger. To perform the dynamic analysis of the solenoid valve, the input current profile was analyzed. The speed and thrust information was analyzed by FEM with this current profile. The co-simulation method of the circuit model of control logic and electromagnetic model of the solenoid valve was also proposed to analyze the performance with several current patterns. Finally, the performance of the original model and optimal one was compared.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.19 no.5
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• pp.239-246
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• 2015

Reinforced concrete shear walls are effective for resisting lateral loads imposed by wind or earthquakes. Observed damages of the shear wall in recent earthquakes in Chile(2010) and New Zealand(2011) exceeded expectations. Various analytical models have been proposed in order to incorporate such response features in predicting the inelastic response of RC shear walls. However, the model has not been implemented into widely available computer programs, and has not been sufficiently calibrated with and validated against extensive experimental data at both local and global response levels. In this study, reinforced concrete shear walls were modeled with fiber slices, where cross section and reinforcement details of shear walls can be arranged freely. Nonlinear analysis was performed by adding nonlinear shear spring elements that can represent shear deformation. This analysis result will be compared with the existing experiment results. To investigate the nonlinear behavior of reinforced concrete shear walls, reinforced concrete single shear walls with rectangular wall cross section were selected. The analysis results showed that the yield strength of the shear wall was approximately the same value as the experimental results. However, the yielding displacement of the shear wall was still higher in the experiment than the analysis. The analytical model used in this study is available for the analysis of shear wall subjected to high axial forces.

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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• 1989.06b
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• pp.35-47
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• 1989

누설방지를 목적으로 산업용 기계에서 많이 사용되고 있는 기계평면시일(mechanical face seal)은 기능상 높은 신뢰도를 요구하고 있다. 이를 위하여 동적 안정성이 커야되고, 밀봉된 유체의 누설을 최소화시킬 수 있는 정도에서 시일의 수명을 결정해야 한다. 이와같이 상반된 성질을 동시에 만족시키기 위하여 시일 성능에 영향을 미칠 수 있는 기하학적 요인들을 고려하여 해석해야 한다. 일반적으로 미끄럼 접촉운동을 하고 있는 시일에서 시일링 간극(sealing gap)이 수 micron 단위라는 점을 고려할때 시일 조립시 중심맞추기(alignnment) 정미\ulcorner 결여 및 회전축의 자중량 등에 의한 기계적 변형(mechanical distortion), 특히 고온의 분위기에서 작동되고 있는 시일의 열변형(thermal distortion)은 시일의 경사집에 커다란 영햐을 주고 있다. 또한 누설을 최소화시킬 목적으로 시일 링(seal ring) 을 시일의 경사짐에 커다란 영향을 주고 있는 스프링의 강성도를 증가시키면 상대 미끄럼 운동을 하고 있는 접촉명이 건조마찰에 의한 마멸이 진행되어 코닝(coning)현상이 생긴다. 시일 평면에서 코닝 현상은 시일의 축방향 분리력(axial separtating force)과 경사 모우면트(tilting moment)에 커다란 영향을 주고 있는 것으로 알여졌다. 이들의 연구는 주로 경사진 시일평판에 시일근사치이논(seal approximation bhoryl)을 이용하여 1차원 비압축성에 관한 시월 성능을 해석하였다. 본 연구에서는 비압축성 유체의 점성이 온도에 의하여 변화를 일으키는 조건하에서 경사진 회전시일에 코닝이 발생되었을때 시일링 각극에서의 압력분포를 ㅈ차원인 경우에 대하여 수치적으로 해석을 하였다.