• 동력기계공학회지
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• 제7권4호
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• pp.49-54
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• 2003

스프링은 가장 널리 이용되어지고 있는 기계요소이다. 본 논문에서는 원추형 코일스프링의 강성을 구하기 위하여, 빔요소를 이용한 유한요소법을 사용하였다. 가상일의 법칙을 이용하였고, 코일스프링의 하중벡터를 압축 분포하중으로 대체하였다. 하중의 증가에 의한 절점에서의 변위는 유한요소법를 이용하여 계산하였다. 단계법으로 결점의 변위를 중첩하여 전체 강성행렬을 구하였다. 유한요소법에 의한 해석치는 실험치와 잘 일치하였다. 본 논문에서 제시한 프로그램을 사용하여, 스프링 강성과 응력을 예측할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 1990년도 제12회 학술강연회초록집
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• pp.69-72
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• 1990

최근의 전자및 광학기기 분야에 있어서의 준부신 발전은 다면경 가공기나 초정밀 절삭, 연삭기와 같은 초정밀 가공기계의 개발과 실용화에 힘입은 바 크다. 이러한 초정밀 가공기의 성능을 좌우하는 핵심 요소로서 주축계를 들 수 있으며, 비교적 소형 경량의 공작물을 가공하는 기계의 주축용 베어링으로는 볼 베어링이나 오일 베어링을 대신하여 공기베어링이 점차 널리 사용되고 있다. 일반적으로 주축으로 사용되는 베어링은 원통형 레이디얼 베어링과 원판형 스러스트 베어링이 결합된 형식이 주류를 이루나 이러한 베어링은 스러스트 판과 축의 직가곧 가공오차가 존재하기 때문에 가공하기는 쉬우나 회전시에 의의 영향에 의해 회전 정밀도 유지가 어렵다는 단점을 지니고 있다. 이러한 단점을 보완하기 위하여 사용되는 베어링에는 원추형(conical) 베어링과 구면형(spherical) 베어링이 쓰이고 있다. 이러한 원추형 베어링과 구면형 베어링은 가공오차를 베어링과 축의 현압 연마로써 없애줄 수 있으며 베어링이 축방향 하중과 경방향 하중을 동시에 지지하여 줌으로써 기계 전체의 부피를 줄이고 회전 정밀도를 향상시켜 주는 것으로 알려져 있다. 그러나 구면의 베어링 간극을 정확히 가공하기 어려운 단점이 있어 축과 베어링을 현압연마하여 가공한 후에 두부품을 중심선상에서 분리시키므로써 요구되는 간극을 얻을 수 있는 원추형 베어링이 많이 쓰이고 있다. 본 연구에서는 직접 수치 해법을 이요하여 원추형 베어링의 유막내의 압력 분포를 계산하고 이 합력인 하중지지 용량이 축방향 하중과 경방향 하중을 지지하는 특성을 이론적으로 검토하여 외부 가압 원추형 베어링으 특성수를 파악하여 설계자료를 제시하고자 한다.

• 전산구조공학
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• 제8권3호
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• pp.135-141
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• 1995

자유 모양을 한 적층판 형태의 복합 회전체 쉘 구조물은 원추형 쉘 요소의 조합으로 나타낼 수 있다. 이에 이 논문에서는 원추형 쉘 요소에 대한 유한요소해석 모델을 개발하고자 한다. 또한 이 모델의 타당성을 입증하기 위해 기존의 원통형 쉘으 고유진동 이론해와 비교한다. 여러 형태의 복합 원통형 쉘에 대해 여러 가지 인자변환 실험을 행한다. 실험을 통하여서 이 논문에서 제시한 모델을 이용한 고유진동 주파수 결과와 이론해에서 구한 결과가 매우 흡사하다는 것을 알았으며 그로 말미암아 이 모델의 적합성을 확인하였다. 이 원추형 쉘 요소의 개발로 말미암아 어떠한 형태의 적층 이방성 복합 회전체 쉘에 대해서도 해석이 용이하다.

• 한국정밀공학회지
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• 제10권2호
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• pp.30-39
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• 1993

The study is concerned with the thermo-viscoplastic finite element analysis of nonisothermal hot container extrusion through conical dies. The problem is treated as a non-steady state incorporating the nonisothermal heat transfer analysis. The analysis of temperature distribution includes heat transfer though the boundary surface including conduction, convection and radiation. The analysis of heat transfer is decoupled with the analysis of deformation and the material interaction is considered through iteration procedure. The effect of important process parameters including die angle and extrusion ratio in the process is investigated. Due to the geometric feature for the container extrusion through conical dies, automatic remeshing is mandatory. Automatic remeshing is achieved by introducing the modular remeshing technique.

• 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.

• 한국항공우주학회지
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• 제43권11호
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• pp.943-951
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• 2015

관성센서는 항법 시스템에서 매우 중요한 요소로서, 다수의 관성 센서를 특정한 기하학적 형상으로 배치하여 시스템의 성능과 신뢰도를 향상시킬 수 있다. 이 때 시스템 신뢰도 향상을 위한 고장검출 및 분리는 배치된 각 센서의 신호를 비교하여 이루어지며, 몇 가지 형태에 대한 최적 조건이 알려져 있다. 본 논문에서는 다중원추 배치형상을 제시하여 항법 최적성능을 위한 조건을 정리하고, 이러한 조건 하에서 기존에 정의된 성능지표를 사용하여 고장검출 및 분리 성능을 분석하였다. 성능지표 비교 결과, 다중 원추배치 형상이 이전에 제시된 다른 형상들보다 고장검출 및 분리 성능 측면에서 더 뛰어나다는 것을 확인하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제23권5호
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• pp.702-710
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• 1999

U-shaped bellows are usually used to piping system pressure sensor and controller for refriger-ator. Bellows subjected to internal pressure are designed for the purpose of absorbing deformation. Internal pressure on the convolution sidewall and end collar will be applied to an axial load tend-ing to push the collar away from the convolutions. To find out deformation behavior of bellow sub-jected to internal pressure the axisymmetric shell theory using the finite element method is adopted in this paper. U-shaped bellows can be idealized by series of conical frustum-shaped ele-ments because it is axisymmetric shell structure. The displacements of nodal points due to small increment of force are calculated by the finite element method and the calculated nodal displace-ments are added to r-z cylindrical coordinates of nodal points. The new stiffness matrix of the sys-tem using the new coordinates of nodal points is adopted to calculate the another increments of nodal displacement that is the step by step method is used in this paper. The force required to deflect bellows axially is a function of the dimensions of the bellows and the materials from which they are made. Spring constant is analyzed according to the changing geometric factors of U-shaped bellows. The FEM results were agreed with experiment. Using developed FORTRAN PROGRAM the internal pressure vs. deflection characteristics of a particu-lar bellows can be predicted by input of a few factors.

• 대한기계학회논문집
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• 제9권3호
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• pp.367-372
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• 1985

본 연구에서는 Heuer는 원추형 애자의 해석을 ANSYS프그램을 사용하여 시도하 였으나 시멘트와 자기간의 접촉문제를 다루지 않았고, Iwama와 Kito는 이에 대한 언급 이 없이 유한요소법에 의한 자기내부의 응력분포 결과와 실험식과를 개략적으로 비교 하였다. Fig. 1은 현수애자의 외관과 단면도이다. 철재의 핀(Pin)과 캡(cap), 자 기, 철재와 자기를 접착시키는 시멘트(cement), 접촉면의 불균일 상태를 보상시키는 역청(bituminous layer), 그리고 시멘트와 자기간의 사층(sand band)으로 구성되어 있 는 현수애자의 핀의 하단에서 송전선 무게의 하중이 가해지고 캡의 홈으로 다른 애자 가 연결되어 송전탑에 부착된다. 본 해석에서는 핀의 하단에 정적으로 사용하중이 가해진다고 가정하였다.

• 한국진공학회지
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• 제8권1호
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• pp.1-8
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• 1999

형태와 진공특성이 다른 여러 용기와 도관들로 구성된 진공네트웍의 압력분포를 계산할 때 단면이 서로 틀린 요소들의 연결부에서 입출구효과에 의해 발생하는 압력강하를 기체가 흐르는 방향에 상관없이 자동적으로 고려할 수 있는 경계조건을 만들었다. 또 원추형 도관처럼 단면이 변화하는 요소를 포함하고 있는 경우 시스템이 방향성을 가지지 않도록 도관 내에서의 압력강하를 보정하는 방법에 대해 소개한다. 개발된 경계조건을 간단한 예제 진공시스템에 적용하여 입자평형식에 근거를 둔 연립방정식을 작성하고 해를 구하는 과정을 구체적으로 설명한다.

• 한국정밀공학회지
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• 제15권7호
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• pp.119-128
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• 1998

In this paper, nonsteady state shaped drawing process has been investigated using the three-dimensional rigid-plastic finite element method. In order to analyze the shaped drawing process, a method to define straight converging die considering straight die part, die radius part and bearing part has been proposed. In addition, the modeling of initial billet and the generation procedure of mesh system have been suggested. The three-dimensional rigid-plastic finite element simulation has been performed for a square sectional drawing process and its result has been confirmed in comparison with the existing experimental one. Also, for the same process conditions, the effect of perimeter ratio in the shaped drawing process has been investigated.