• 문화기술의 융합
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• 제10권3호
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• pp.833-838
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• 2024

도시철도 침목플로팅궤도(STEDEF)는 침목상자와 침목방진패드를 이용하여 침목과 콘크리트 도상을 구조적으로 분리하여 콘크리트 도상에 전달되는 진동을 감소시키는 구조이다. 최근에는 20년 이상 공용중인 침목플로팅궤도의 침목방진패드 열화가 발생하고 있다. 이에 침목방진패드에 대한 성능을 평가하기 위해 침목방진패드 발췌 후 정적 스프링강성 시험을 수행하고 있다. 해당 평가기법은 사용 중인 침목방진패드를 반드시 교체한 후 평가를 수행한다. 그러나 궤도 고유진동수는 침목방진패드 스프링강성 및 콘크리트 도상의 융기와 침하에 따라 변화할 수 있다. 본 연구에서는 궤도 고유진동수를 평가하기 위해 모달시험기법을 사용하였다. 이를 위해 실험실 규모에서 침목상자 소재, 침목방진패드 스프링강성 및 콘크리트 도상 융기 및 침하에 따른 궤도 고유진동수를 모달시험을 이용하여 측정하였다. 침목플로팅궤도 고유진동수는 침목방진패드 스프링강성 변화에 따라 직접적인 영향을 받는 것으로 분석되었다. 또한 콘크리트 도상의 융기 및 침하에 따른 고유진동수 변화도 큰 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서 제시한 모달시험기법을 이용하여 침목방진패드의 열화 및 뜬 침목 평가 등에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제12권3호
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• pp.208-217
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• 2006

본 논문은 소성변형(plastic deformation)특성을 갖는 직물의 움직임을 시뮬레이션하는 기법을 제안한다. 소성은 탄성과 반대되는 개념으로, 물질이 외부의 힘에 의해 변형되었을 때, 초기상태로 완전히 회복되지 못하는 성질이다. 직물은 파티클 모델(particle model)을 이용하여 모델링하며, 파티클간의 상호작용은 바로 인접한 파티클간의 순차연결과 한 파티클 건너에 있는 파티클간의 교차연결을 설정함으로써 표현한다. 순차연결은 직물의 압축과 인장변형을, 교차연결은 직물의 굽힙변형을 표현한다. 연결은 스프링으로 모델링하는데, 순차연결은 탄성스프링으로, 교차연결은 변형정도에 따라, 탄성스프링 또는 소성스프링으로 모델링한다. 본 논문은 기존의 파티클 모델에서 사용하는 탄성스프링에 소성스프링을 추가하여 직물의 소성변형 현상을 표현한 것이다. 그 결과, 굽힘주름과 영구변형된 구김주름, 그리고 주름이 직물 전체에 고루 분포되는 현상을 시뮬레이션할 수 있었다. 연결의 탄성스프링과 소성스프링을 모델링할 때 직물운동방정식 수치해법의 안정성을 보장하기 위해 직물 시스템의 강성 메트릭스 (stiffness matrix)가 indefinite이 되지 않도록 주의를 기울였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제31권5호
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• pp.243-250
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• 2018

본 논문에서는 복합재 판 스프링의 설계 최적화를 위해 유전자 알고리즘을 사용한 적층 최적화 과정을 제시하였다. 다목적 소형 승합 자동차 판 스프링을 유한요소모델로 구성하여 초기 설계를 검증한 이후, 유전자 알고리즘을 통해 복합재료의 적층수와 적층각도를 최적화하는 과정을 기술하였다. 최적화 과정을 통해 판 스프링의 하중 감소과정, 반복수에 따라 강 구조의 해석 결과와 비교하였다. 더불어 유전자 알고리즘을 통해 최적화된 적층 시퀀스를 구조에 적용하여 구조의 건전성을 검증하기 위해 유한요소 모델로 구성하여 안전여유를 계산하였다. GA를 적용할 때, 복합재료 판 스프링의 적층 두께와 적층 각을 획득하였으며, 이는 적절한 강도와 강성으로 최소 무게를 달성하는데 기여한다. 동일한 설계 매개 변수 및 최적화 조건에서 강철된 판 스프링을 복합재 판 스프링으로 교체하면 65.6%의 중량이 감소한다.

• 한국철도학회논문집
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• 제20권3호
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• pp.320-328
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• 2017

철도차량에 폭 넓게 적용되고 있는 축상고무스프링의 노화에 따른 탈선안전도 영향을 분석하고자 노화 축상고무스프링 시료를 대상으로 특성시험을 수행하였다. 그리고 축상고무스프링 노화가 탈선 안전에 미치는 영향을 분석하기 위하여 주행 동특성 해석을 수행하였다. 사용연수 17년이 지난 롤고무 축상스프링 시료를 대상으로 한 상하방향 특성시험결과, 고무 노화로 인하여 변위 복원기능이 저하되었고 스프링강성이 현저히 증가하였다. 그리고 EN14363규격 적용 twist궤도 주행 시를 모사한 주행동특성 해석결과, 정상 차량모델(Case1)에 비하여 노화 축상스프링 특성을 적용한 차량모델(Case2)의 탈선계수와 윤중감소가 증가하여 탈선안전도는 저하하였다. 특히 급격한 선형 변동이 발생하는 천이구간 주행 시 윤중감소로 인한 탈선안전도는 취약하게 나타났다.

• 산업기술연구
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• 제19권
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• pp.31-42
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• 1999

This paper presents a method for evaluating the performance of a leaf spring suspension and an air spring suspension systems for trucks in terms of ride and handling. Leaf springs, which generally have non-linear progressive force-deflection characteristics, are modeled using beam and contact elements. The leaf spring analysis model shows good correlation with experimental results. Each component of an air spring suspension system, which is a single leaf, air spring, height control valve, compressor and linkages, is modeled appropriately. Non-linear characteristics of air spring are accounted for using the measured data, and pressure and volume relations for height control system is also considered. The wheel rate of the air suspension is taken lower but roll stiffness is taken higher than those of leaf springs to improve ride and handling performance, which is verified through driving simulations.

• 동력기계공학회지
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• 제14권6호
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• pp.35-40
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• 2010

This article deals with the numerical analysis results of stiffness of diaphragm spring used in the clutch of a manual transmission. In order to investigate the relationship of the force and displacement in a diaphragm spring, we have established a numerical model of diaphragm spring using a well-known analytic model of Belleville spring and a cantilever beam model for the finger part of diaphragm spring. Using the stress and strain relations of Belleville spring and cantilever beam, we propose the analytic equation of motion of diaphragm spring for the use of a clutch automated actuator in an automated manual transmission. The proposed analytic model represents the typical dynamic characteristics of diaphragm spring along with the release bearing travel. And it is characterized in a closed-form equation, therefore it can be used for the further study of development of actuator and control law of clutch automating mechanism.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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• pp.2146-2150
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• 2004

To evaluate the variation of spring stiffness in nuclear plant operating condition, load-displacement tests ($P-{\delta}$ test) were performed using two kinds of space grid springs in high temperature and high pressure water. With increasing temperature, stiffness of each spring gradually decreased except $100{\sim}150^{\circ}C$. It is apparently showed that spring with convex shape had a relatively high stability of spring stiffness at high temperature compared with I-shaped spring. It is suggested that the variation of spring stiffness with temperature and spring shape should be considered as an important variable in the design and analysis of the fuel assembly.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1995년도 춘계학술대회논문집; 전남대학교, 19 May 1995
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• pp.40-44
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• 1995

본 논문에서는 결합부의 강성도를 나타내기 위해 그동안 사용되어 오던 기존의 스프링 모델을 사용하는 대신 등가빔 조인트 모델을 차체의 유한요소모델에 적용하여 보았으며 차체의 기본 진동 모드 해석을 통해 그 타당성을 검증하여 보았다. 특히 본 연구를 통해 차체 설계시 특정 결합부 강성도를 효율적으로 결정할 수 있는 방법의 개발이 가능해졌으며 그 방법의 개발을 위해 현재 계속 연구가 진행되고 있음을 밝힌다.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권10호
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• pp.712-719
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• 2019

본 연구에서는 최근 다양한 큐브위성 임무에 사용되는 테이프 스프링 힌지의 거동 해석을 수행하였다. 테이프 스프링은 곡선 단면을 갖는 직선형의 얇은 스트립이며 곡률에 따라 달라지는 강성변화로 인해 비선형성이 강하게 발생한다. 이전 연구에서 제시된 회전-모멘트 선도 모델을 바탕으로 테이프 스프링의 거동 특성을 분석하였으며, 시중에 판매되는 상용 테이프 스프링 형상을 정확하게 모사하여 ABAQUS 수치 해석을 진행하였다. 테이프 스프링을 굽히는데 소요되는 최대 모멘트를 예측하였으며 단면의 원호각이나 두께 등의 변화에 따른 파라미터 스터디를 수행하였다. 또한 간략한 실험을 통해 수치해석 결과를 비교 검증하여 보다 정밀한 큐브위성 동적 거동 해석을 위한 향후 연구 방향을 제시한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제31권7호
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• pp.777-783
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• 2007

Since the performance of the circuit breaker mainly depends on the spring operating mechanism, the analysis of the spring operating mechanism is required. The spring, especially closing spring, stores the deformation energy due to the compression and then accelerates the big loads rapidly in the circuit breaker. To accurately carry out the kinematic and dynamic analysis of the circuit breaker, the precise modeling of the spring behavior is necessary. In this paper, the static stiffness of the spring is captured by using the tester. A simple mechanism similar to the spring operating mechanism was designed to generate the release motion of the spring. A high speed camera was used to capture the behavior of the spring. Three types of spring models such as a linear spring model, modal spring model, and nodal spring model are suggested and compared with the experimental results.