• 제목/요약/키워드: 실린더 형상

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다수의 고장모드를 가지는 기계부품의 신뢰성 분석 (Reliability Analysis of Mechanical Component with Multiple Failure Modes)

  • 장무성;최병오;강보식;박종원;이충성
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제37권9호
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    • pp.1169-1174
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    • 2013
  • 대부분의 제품은 다수의 고장모드를 가지지만, 일반적으로 신뢰성 분석에서 고장모드 별로 분석하는 경우는 많지 않다. 또는 신뢰성 분석 시 고장모드에 대한 정보를 제공하지 않거나 대표적인 고장모드로 분석하기도 한다. 특히 신뢰성 인증시험에서 가정하고 있는 형상모수는 제품의 형상모수보다는 고장모드에 대한 형상모수 값이 더 중요하다. 본 연구에서는 다수의 고장모드를 가지는 기계부품에 대한 신뢰성 분석방법으로 경쟁 고장모드 분석방법과 혼합 와이블 분석방법을 소개한다. 그리고 3 가지 고장모드를 가지는 공기압 실린더의 사례에 대해 각 고장모드 별로 형상모수를 구하였으며, 3 가지 고장모드를 고려했을 때와 하나의 고장모드로 가정했을 때의 신뢰성 측도($B_{10}$ 수명, 특성 수명)을 비교하였다.

V노치 및 예리한 균열을 갖는 N 다변형 단면 입체 실린더의 3차원 진동해석 (Three-Dimensional Vibration Analysis of Solid Cylinders of N-Sided Polygonal Cross-Section Having V-notches or Sharp Cracks)

  • 김주우
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제21권4호
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    • pp.433-442
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    • 2009
  • 본 연구는 V노치 또는 예리한 균열이 존재하는 N 다변형 단면 입체 실린더에 대한 새로운 3차원 진동 데이터를 제시한다. 본 논문에서는 수학적으로 완전한 대수삼각다항식과 V노치 선단을 따라 존재하는 3차원 응력특이도를 명확히 다루는 허용에지함수와 함께 Ritz방법이 적용된다. 응력특이도를 포함하는 다변형 입체 실린더의 정확한 고유진동수 및 모드형상을 얻기 위해서는 에지함수가 필요하다는 것이 수렴도 분석을 통하여 입증된다.

실린더 벽면 변화가 2자유도계 충격흡수장치의 감쇠계수에 미치는 영향 (The Effect of Impact Absorbing System with 2 DOF Deformation According to the Variation of Cylinder Wall on Damping Coefficient)

  • 한근조;안찬우;안성찬;심재준;김성윤
    • 한국항해항만학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.101-105
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    • 2002
  • 컨테이너 크레인 스프레더는 체결시 발생하는 충격으로 인해 많은 고장이 발생한다. 이러한 충격력을 줄이기 위해 2자유도계 유압충격흡수장치를 설계하여 실린더 벽면의 치수변화가 감쇠계수에 미치는 영향에 대해 연구하였다. 내부압력이 작용할 때 벽면 치수를 2~3Omm로 변화시켜 이때 발생하는 실린더 벽면과 피스톤 사이의 틈새는 측정한 결과 Sun이하의 치수에는 벽면형상 굴곡 되며 l0mm이상의 치수에서 감쇠계수에 영향을 미치지 않는 것을 알 수 있다.

비진원 가공용 CNC 선반 개발에 관한 연구 (A study on the Development of CNC Lathe for Noncircular Cutting)

  • 김경석;양승필;김성식;정현철;김정호;이도윤
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1995년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.45-51
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    • 1995
  • 자동차 엔진의 피스톤은 핀 구멍의 복잡한 형상과 2사이클 엔진의 경우 실린더쪽 흡기 및 배기 포트의 위치에 따라 균일하지 않은 열이나 응력 등의 영향에 의한 변형을 고려하여, 상온에서의 형상이 각종 평가 시험을 거쳐 엔진마다 다양한 형상을 갖는 피스톤으로 결정된다. 본 연구에서는 컴퓨터 제어에 의한 방법으로서 타원형상을 갖는 임의의 피스톤을 고속, 고정도로 가공할 수 있는 CNC(Computer Numerical Control)선반 개발에 관하여 연구 하였다. 피스톤 데이터를 퍼스널 컴퓨터로 입력하고 CNC 제어하므로 마스터캠의 제작 불필요, Recess 등과 같은 미세가공 가능, 피스톤의 형상변경 용이, 고속가공 등으로 모방절삭 방식보다 훨씬 높은 생산성 향상이 기대된다.

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석탄하역기 붐 호이스팅 실린더의 구조 안전성에 관한 연구 (A Study on Structural Safety of the Boom Hoisting Cylinder of a Coal Handling Machine)

  • 최용훈;곽효서;김철
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권12호
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    • pp.1265-1273
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    • 2015
  • 석탄하역기는 화력발전소의 주 원료인 석탄을 체인 버킷을 구동하여 선박으로부터 컨베이어 벨트로 하역하는 장비이다. 그러나 국내에서는 석탄하역기의 하역위치에 따라 붐 각도를 제어하는 유압시스템인 붐 호이스팅 실린더에 대한 연구가 이루어지지 않아, 전량 수입하고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 두꺼운 실린더에서 접촉면압의 이론 값을 FEM 을 수행하여 얻은 결과 값과 비교하여 접촉면압 해석기법의 타당성을 확립하였고, 이를 통하여 브이 실을 갖는 붐 호이스팅 실린더에서 작동유의 누설 여부 판단과 접촉면압을 최대로 갖는 브이 실 형상을 설계하였다. 또한, 실린더의 스트로크에 따른 구동시뮬레이션을 수행하였고, 최대 출력 상태에서의 붐 호이스팅 실런더의 구조 안전성을 검증하였다.

3 차원 물체 인식을 위한 보편적 지식기반 실린더형 물체 자가모델링 기법 (Sell-modeling of Cylindrical Object based on Generic Model for 3D Object Recognition)

  • 백경근;박연출;박준영;이석한
    • 한국HCI학회:학술대회논문집
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    • 한국HCI학회 2008년도 학술대회 1부
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    • pp.210-214
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    • 2008
  • 로봇이 실제 가정환경에 존재하는 모든 물체를 사전에 모델화하여 데이터베이스에 보존하는 것은 현실적으로 불가능하다. 따라서 본 논문은 이러한 문제를 해결하기 위하여 가정 내에서 흔히 볼 수 있으며 로봇에게도 조작이 용이한 컵, 병, 캔 등의 실린더 형 물체를 우선적 모델링 대상으로 선정하고, 이 물체들의 공통된 범주적 특성을 정의한 보편적 모델(Generic Model)을 사용하여 부분적 데이터로부터 전체 형상을 추정하는, 로봇 자가 모델링에 활용 가능한 새로운 물체 모델링 기법을 제안한다. 구체적으로 3D 센서로부터 얻은 3D 영상으로부터 우리가 모델링 하기를 원하는 실린더 형의 물체를 분리해낸 후 물체 표면상의 점의 좌표와 법선벡터를 이용해서 실린더의 초기 중심축을 구하는 방법, 오차를 가지고 있는 중심축을 교정해주는 방법, 최종적으로 실린더 단면의 중심축과 반지름을 이용하여 전체 실린더 형 물체를 모델링하는 방법 등을 제안하고 또한 실험을 통해서 우리가 제시하는 모델링 기법이 노이즈가 존재하는 실제 환경에서도 얼마 만큼의 정확성을 갖는지를 평가하였다.

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FEM을 이용한 Push-Pull형 고출력 초음파 트랜스듀서의 설계 (Design of a Push-Pull Type High Power Ultrasonic Transducer with the FEM)

  • 윤양기;노용래
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 2000년도 하계학술발표대회 논문집 제19권 1호
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    • pp.373-376
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    • 2000
  • 기존의 Push-Pull 트랜스듀서보다 간단한 구조를 가지며 출력을 한층 더 높이기 위해서 실린더 중앙에 구동부를 둔 새로운 구조의 Push-Pull 트랜스듀서를 설계하고자 한다. 유한 요소 상용 Package인 ANSYS를 이용하여 트랜스듀서의 모델을 구성한 후, 분석 시 고려되어 지는 길이, 반경, Endcap Edge 형상에 대해 변수로 설정, 변수들의 변화에 대한 음압의 변화 경향을 조사하여 최대 음압을 구현하기 위한 최적 길이, 반경, Endcap Edge 형상을 설정하였다. Endcap의 형상이 수직, 삼각형 형태의 트랜스듀서에서 나타난 결과에서 힘의 전달이 Edge형상이 수직일 때보다는 삼각형일 때가 더 좋은 것을 볼 수가 있었다. 또한 기존의 트랜스듀서를 유한 요소로 설계를 하여서 분석을 하였고, 기존의 트랜스듀서와 비교해 본 결과, 최적 설계한 트랜스듀서가 구조적으로 더 단순한 구조임에도 불구하고 더 큰 음압을 구현할 수 있는 고출력 트랜스듀서라는 것을 입증하였다.

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2차원 다양한 형상에서의 Vortex에 대한 수치해석 (Numerical Analysis of Vortex in the various shapes of 2-dimension)

  • 기준우;구본찬;정민영;김상식;이도형
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제1회(2012년)
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    • pp.105-108
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    • 2012
  • 이차원 단면 Cylinder는 외부유동상태에서 후류에 Vortex를 생성한다. 또한 비정상 유동 상태에서는 후류에 카르만 Vortex열을 생성한다. 이런 이차원 Cylinder는 여러 분야에서 사용 된다. 이때 적절한 설계를 위해 수치적으로 유동을 해석할 필요가 있다. 이에 대한 수치적 해석 값을 얻기 위해 Edison CFD를 이용하여 여러 2차원 형상 Cylinder의 Reynolds number에 따른 Vortex shedding을 해석했다. Edison CFD를 통한 시뮬레이션 결과 값에 대한 검증을 얻기 위해 원형, 사각형의 Vortex shedding과 유동을 타 논문과 비교 검증했다. 형상마다 같은 조건의 Reynolds number라도 후류와 유동 등의 형상이 차이를 보인다. 상황마다 적절한 모형의 Cylinder를 Edison CFD를 통해 예측 할 수 있다.

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대기경계층 내에 놓인 실린더의 자유단 형상변화가 후류유동에 미치는 영향에 관한 연구 (Effect of Free End Shape on Wake Structure Around a Finite Cylinder Located in an Atmospheric Boundary Layer)

  • 박철우;이상준
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제27권1호
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    • pp.105-116
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    • 2003
  • The flow structure around the free end of a finite circular cylinder (FC) embedded in an atmospheric boundary layer (ABL) over open terrain was investigated experimentally with varying the free end shape. The experiments were carried out in a closed-return type subsonic wind tunnel. A finite cylinder with an aspect ratio (L/D) of 6 was mounted vertically on a long flat plate. The Reynolds number based on the cylinder diameter is about Re=7,500. The velocity fields near the FC free end were measured using the single-frame double-exposure PIV method. As a result, for the FC with a right-angled free end, there is a peculiar vortical structure, showing counter-rotating twin vortices near the FC free end. It is caused by the interaction between the entrained irrotational fluids from both sides of FC and the downwash flow from the FC free-end.

1D-3D 연동해석을 통한 흡기 매니폴드 형상이 실린더별 유동 분배에 미치는 영향 평가 (Evaluate the Effect of the Intake Manifold Geometry on Cylinder-to-cylinder Variation Using 1D-3D Coupling Analysis)

  • 박상준;조정근;송순호;조자윤;왕태중
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제24권2호
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    • pp.161-168
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    • 2016
  • CNG engine has been used as a transportation because of higher thermal efficiency and lower CO2 and particulate matter. However its out put power is decreased due to cylinder-to-cylinder variation during the supply of air-fuel mixture to the each cylinder. It also causes noise and vibration. So in this study, 1D engine simulation model was validated by comparison with experiment data and 3D CFD simulation was conducted to steady-state flow analysis about each manifold geometry. Then, the effects of various intake manifold geometries on variation were evaluated by using 1D-3D coupling analysis at engine speed of 2100 rpm range in 12 L CNG engine. As a result, variation was improved about 4 % though 3D CFD analysis and there was a variation within 3 % using 1D-3D coupling analysis.