• 한국융합학회논문지
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• 제11권11호
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• pp.239-247
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• 2020

본 연구는 풍력발전기용 베어링의 응력저감을 위한 설계와 검증에 관한 것이다. 일반적인 4점 접촉 볼베어링의 구조를 가지고 있는 슬루잉 베어링은 큰 모멘트 하중이 작용하면 접촉점이 레이스웨이 끝단부로 이동하여 국부적인 응력상승 문제가 발생한다. 본 연구에서는 이러한 접점 이동을 줄이기 위한 베어링을 설계하였다. 전통적인 볼베어링과 새로인 설계된 베어링의 극한하중 하에서의 변형거동을 볼을 스프링요소로 치환하여 유한요소해석을 통하여 계산하였다. 볼과 레이스웨이의 접촉응력은 변형거동 해석결과를 경계조건으로 입력하여 유한요소해석으로 계산하였다. 베어링 구조에 따른 접촉부 응력 비교를 통하여 베어링의 응력해석 방법의 효용성을 검증하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제35권3호
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• pp.167-174
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• 2022

본 연구는 신축이음장치를 설치하지 않고 상부구조와 교대를 일체화하는 무조인트 교량의 거동해석에 대한 것이다. 선행연구에서는 민감도 해석을 통해 무조인트 교량의 최적 수치해석 모들은 상대오차에 의한 변위 형상의 유사성과 정밀도를 유지하면서 실용적인 shell 요소 기반 모델이 가장 적합한 것으로 판단하였다. 따라서 본 연구에서는 shell 요소 기반 모델과 solid 요소 모델간의 벽체 깊이별 거동 분석을 수행하였다. 또한 MIDAS Civil과 ABAQUS를 사용하여 해석 프로그램간 비교를 하였다. 반일체식 교대 교량인 A 교와 B 교의 경우 선형 스프링 조건인 Case 1, +30℃의 경우 지반반력으로 인해 벽체 깊이가 깊어질수록 변위가 감소하였다. -30℃의 경우는 지반반력이 작용하지 않으므로 변위 변화가 미소하였다. 완전일체식 교대 교량인 C 교와 흉벽일체식 교대 교량인 D 교의 경우 말뚝의 저항력으로 인하여 +30℃, -30℃ 모두 벽체 깊이가 깊어질수록 변위가 감소하였다. 해석 프로그램간 비교는 Case 1의 경우 상대오차는 미소하였으나 Case 2의 경우는 차이가 발생하였다. 이는 해석 프로그램에 따른 비선형 스프링의 적용 방식의 차이로 인한 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제37권1호
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• pp.83-91
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• 2017

말뚝지지 전면기초에서 침하량을 산정할 경우 기초판-말뚝-지반간 상호작용을 고려해야 하며, 단순 해석법으로는 이러한 복잡한 상호작용을 고려하여 해석하는 것이 어렵다. 본 연구에서는 말뚝지지 전면기초의 침하량 해석을 위해 기초판-말뚝-지반간 상호작용을 고려한 근사해석법(HDPR)을 개발하였다. 기초판은 Mindlin 판이론을 이용하여 유한요소로 모델링 하였고, 지반 및 말뚝은 기초판에 연결된 스프링으로 모델링되었다. 지반 스프링의 경우 다층지반을 고려한 선형 스프링을 적용하였고, 말뚝은 비선형 스프링을 적용하였으며, 각각의 스프링은 기초판-말뚝-지반간 상호작용이 반영되었다. 본 연구에서의 해석기법 검증을 위해 3차원 유한요소해석, 기존에 개발된 근사해석방법 및 실제 현장 계측결과와 비교분석을 수행하였다. 그 결과, 개발된 기법이 말뚝 및 기초판의 침하량을 합리적으로 예측하는 것으로 나타났다. 이를 통해 실제 말뚝지지 전면기초 해석 및 설계 시 실용적인 측면에서 적용이 가능함을 확인할 수 있었다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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• pp.724-729
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• 2007

The study is a structure analysis by applying the output torque and tangential force on 47 ton excavator drive motor gear carrier. The finite element analysis for 3D model is performed by ABAQUS/Standard. We made an estimate by evaluating the results of the finite element analysis.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1995년도 춘계학술대회논문집; 전남대학교, 19 May 1995
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• pp.116-120
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• 1995

본 연구의 목적은 탄성 스프링 지지된 외팔보 모델의 고유진동수를 엄밀해, 유한요소법의 근사해, 실험 값을 비교하여 해의 타당성을 검토하고, 진동 특성을 분석함으로서 이러한 보 모델에 대한 유용한 설계 기초자료를 얻는데 있다.

• 대한기계학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.13-22
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• 1990

본 연구에서는 일반적인 셸 요소에 대해 von Mises의 항복조건에 입각한 탄소 성 구성방정식과 total Lagrangian식을 바탕으로한 비선형 해석이론에 Lagrange Mult- iplier식을 이용한 구속조건(constraints)을 도입하여, 중첩된 비선형 구조물이 갖고 있는 제반 비선형성을 고려할 수 있도록 수식화하였으며, 이를 엄밀해를 구할 수 있는 두개의 외팔보가 중첩된 경우에 적용하여 엄밀해와 비교하였으며, 또한 실제적으로 국 산 핵연료 집합체에 사용되는 각 홀드다운 스프링 집합체에 대한 특성 해석을 수행하 여 그 결과를 실험치와 비교하여 그 비교치가 근사함을 보임으로써 본 방법의 신뢰성 과 효용성을 보였다.

• Composites Research
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• 제34권3호
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• pp.161-166
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• 2021

본 연구에서는 당뇨병 환자들의 균일한 족압 분포를 유도하여 발의 상처를 예방하는 신발을 개발하기 위한 연구방법을 제시하였다. 직교 그리드 센서를 사용하여 일반인의 직립 상태 시 족압 분포를 확인하고, 다양한 조건에 대한 족압분포의 변화를 비교하였다. 신발 바닥부에 삽입된 스프링의 스프링 상수와 인솔의 아치부 유무 등에 따른 족압 분포의 변화를 파악하여 효과적인 족압 분산 조건을 확인하였다. 인체거동의 임의성 등에 의한 실험 오차를 최소화 하기 위해, 직립 상태를 모사한 유한요소해석을 통해 특정 조건에서의 족압 분포를 예측하고 실험 결과와 비교하여 실험의 정확성을 확보할 수 있도록 하였다. 스프링의 개수와 배치에 따른 족압 분포의 변화를 유한요소해석을 통해 확인하여 보다 균일한 족압을 구현할 수 있는 조건을 제시하였다. 이러한 결과는 당뇨발을 가진 환자를 위한 신발 설계에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.43-50
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• 2012

본 논문에서는 차량용 센터필러 부품의 성형공정에서 발생하는 스프링백 문제를 해결하기 위한 일환으로 기존 부품의 금형보정이력 정보를 체계적으로 데이터베이스화하였다. 기존 부품의 경우 과도한 스프링백 발생에 의한 형상정밀도 불량을 해결하기 위하여 3차의 금형 보정을 현장기술자의 작업에 의하여 수행하였으나, 보정값이 정량화되어 있지 못한 문제가 있었다. 본 논문에서는 기존 금형 보정과정의 결과를 유한요소해석을 통하여 정량적으로 분석하고 보정이 의도대로 이루어졌는지를 평가하는 데이터베이스를 구축하였다. 구축된 데이터베이스 정보를 활용하여 유사부품의 금형설계에 활용하였으며, 결과적으로 보정횟수를 감소시키고도 제품을 성공적으로 성형할 수 있었다.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2001년도 추계학술대회 논문집(Proceeding of the KOSME 2001 Autumn Annual Meeting)
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• pp.21-27
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• 2001

Springs are widely utilized in machine element. To find out stiffness of frustum-shaped coil spring, the space beam theory using the finite element method is adopted in this paper In three dimensional space, a space frame element is a straight bar of uniform cross section which is capable of resisting axial forces, bending moments about two principal axes in the plane of its cross section and twisting moment about its centroidal axis. The corresponding displacement degrees of freedom are twelve. To find out load vector of coil spring subjected to distributed compression, principle of virtual work is adapted The displacements of nodal points due to small increment of force are calculated by the finite element method and the calculated nodal displacements are added to coordinates of nodal points. The new stiffness matrix of the system using the new coordinates of nodal points is adopted to calculate the another increments of nodal displacements, that is, the step by step method is used in this paper. The results of the finite element method are fairly well agreed with those of various experiments. Using MATLAB program developed in this paper, spring constants and stresses can be predicted by input of few factors.

• 한국기계가공학회지
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• 제12권1호
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• pp.77-83
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• 2013

This paper presents the feasibility on the application of composite coil spring, which has great interest in the automobile industry. In order to obtain much lighter weight of the composite spring, it will be necessary to optimize the design variables such as fiber angles and diameter of coil, etc. First of all, mechanical properties were measured to consider the effects of FVR and ply angles for carbon fiber composite material. And the shear modulus with respect to ply angles were derived based on twisting angles calculated by torsional beam model. Next we determined the design parameters of composite coil spring, which has equivalent spring rate to the steel coil spring. In order to assess the proposed method, finite element model of the composite spring was developed and analysed to obtain the spring constant. The results showed that static spring rate of the composite spring was in a good agreement with that of steel spring.