• 제목/요약/키워드: 응력해석

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CNC 선반용 공작물 자동 적재장치의 설계 및 제작 (Design and Manufacture of an Automatic Workpiece Loading Device for a CNC lathe)

  • 박재경;김갑순
    • 한국기계가공학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.66-73
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    • 2019
  • In this paper, we design a new automatic workpiece loading system for the loading and unloading of a workpiece for a CNC lathe. Conventional workpiece loading systems are bulky and require a large area when installed around a shelf. Therefore, an automatic loading system with small horizontal and vertical dimensions and a large loading capacity was designed. Structural analysis of the system was then carried out to assess the displacement and safety of the main components. Following this, the automatic loading system was manufactured according to the structural analysis results and conceptual design, and experiments characterizing the performance of the system were conducted. As a result, the automatic loading system was found to operate accurately and safely, meaning it can be used to load and unload workpieces for a CNC lathe.

유한요소해석을 이용한 마늘 수확기 굴취부의 응력분석 (Finite Element Analysis Approach for the Stress of Digging Part of Garlic Harvesters)

  • 김규봉;이명희;김대철;조용진
    • 한국기계가공학회지
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    • 제19권11호
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    • pp.78-86
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    • 2020
  • A stress analysis was performed to verify the stability of the digging part of a garlic harvester. A finite element analysis was performed to examine the distribution and concentrated loads on the digging part of the blade and contact plate. Moreover, the stability and maximum deformation of the digging part were determined. Under a distributed load, the maximum principal stress, total deformation, and minimum safety factor ranged from 64-128 MPa, 0.35-0.70 mm, and 2.9-5.7, respectively. The analysis results for the distribution load indicated that the maximum stress occurred at the center of the blade. In contrast, under the concentrated load, the maximum principal stress, total deformation, and minimum safety factor ranged from 66-247 MPa, 0.35-0.79 mm, 1.48-5.53, respectively. The analysis results for the concentrated load indicated that stress and deformation were larger toward the edge and center, respectively.

CNC 복합자동선반 베이스 구조 안전성에 관한 연구 (A Study of Structural Stability of Complex CNC Automatic Lathe Base)

  • 이상협;양동호;차승환;곽진;이종찬;이영식
    • 한국기계가공학회지
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    • 제20권8호
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    • pp.80-85
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    • 2021
  • This study is to evaluate the structural stability of heavy duty structure of the Complex CNC automatic lathe. The analysis conditions were analyzed by applying the weight and load of the part itself and then applying the weight of the upper assembly unit. As a result of the structural analysis, the values of stress and strain are small and safety factor is high, and as a result of the dynamic analysis, there will be no resonance outside the equipment driving area, so there will be no problem in equipment stability.

고주파 지진에 의한 곡선 교량의 지진 취약도 분석 (Seismic Fragility Analysis of Curved Bridge under High Frequency Earthquakes)

  • 전준태;주부석;손호영
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.806-812
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    • 2020
  • 연구목적: I-Shape 거더를 갖는 곡선교량의 지진 안전성에 미치는 고주파 지진의 영향성을 분석하기 위해 지진 취약도 평가를 수행하였다. 연구방법: I-Shape 단면을 갖는 곡선교량의 선형탄성 유한요소 모델을 구축하고 고주파 영역의 인공지진파를 12개 생성하여 시간이력해석 및 지진 취약도 평가를 수행하였다. 연구결과:변위응답(LS1, LS2)에 대한 한계상태는 0.1g를 넘어서면서 파괴가 발생하였으며 거더의 응력응답 한계상태의 경우 0.2g를 넘어서면서 정해진 한계상태를 초과하는 것으로 나타났다. 결론: 현재 구축된 곡선교량 모델의 경우 고주파 지진에 민감하게 반응하는 것으로 판단된다.

전교통동맥류 내부 유동 전산해석을 통한 낮은 벽면 전단 응력 영역 발달 분석 (Evolution of Low Wall-Shear Stress Area in Anterior Communicating Artery Aneurysm)

  • 국윤혁;권태호;문성득;김동민;황진율;배영오
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.45-54
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    • 2022
  • We analyzed the low wall-shear stress area in the intracranial aneurysm that occurred at an anterior communicating artery with a special emphasis on vortical structures close to the wall. We reconstructed the aneurysm model from patient CTA data. We assumed blood as an incompressible Newtonian fluid and treated the blood vessel as a solid wall. The pulsatile boundary condition was applied at the inlet of the anterior cerebral artery. From the instantaneous flow field, we computed the histogram of the wall-shear stress over the aneurysm wall and found the low wall-shear stress event (< 0.4 Pa). This extreme event was due to the low wall-shear stress area that occurred at the daughter sac. We found that the merging of two vortices induced the low wall-shear stress area; one arises from the morphological characteristics of the daughter sac, and the other is formed by a jet flow into the aneurysm sac. The latter approaches the daughter sac, which ultimately leads to the strong ejection event near the daughter sac.

2속 변속 감속기의 구조 안전성 분석과 위험속도 해석 (Structural Safety and Critical Speed Analysis of 2-Speed Shift Reducer)

  • 강진경;유영락;박규태
    • 드라이브 ㆍ 컨트롤
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    • 제19권4호
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    • pp.1-9
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    • 2022
  • The structure and operating principle of the 2-speed shift reducer were explained, the allowable bending stress value of the material was compared with the analysis result through FM structural analysis program, and the average stress distribution value of von Mises was performed on the gear root atmosphere. The structural safety of the 2-speed planetary gear reducer was verified through FM structural analysis. The natural frequency was calculated by applying the specifications of the planetary gears of the 2-speed gearbox, and the critical speed of resonance was calculated by calculating the natural frequency and the transmission error of the engaged gear pair. As a result of analyzing the critical speed, since it is formed higher than the actual operating speed range, it is considered safe because there is no resonance problem due to the suggested specifications of the planetary gears of the 2-speed shift reduction.

전동차용 헬리컬기어의 축 조립오차에 따른 굽힘강도의 영향 (Effect of Shaft Misalignment on Bending Strength of Helical Gear for Metro Vehicles)

  • 이동형;최돈범;강성웅;최하영
    • 한국기계가공학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.64-72
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    • 2022
  • Gear designers need to select the proper tolerances for deviations in both the center distance and parallelism of axes because these deviations cause high stresses and lead to fatigue breakage of the teeth. In this study, a three-dimensional finite element analysis model was developed for a helical gear used in metro vehicles, and a bending stress analysis method for gear pairs was established according to the contact position change. Using this model, the effect of shaft misalignment due to the center distance and shaft parallelism deviations on the bending stress of the gear was analyzed. As a result, the magnitude of the bending stress changed nearly linearly with the change in the center distance deviation. The tooth contact of the helical gear is biased toward the end of the tooth width when the parallelism deviations of the shaft occur, and the tooth root bending stress increases.

SCP 복합지반 침하거동예측을 위한 새로운 침하모델의 개발 (Development of New Settlement Model for Prediction of Settlement Characteristics of SCP Composite Ground)

  • 유상호;박현일;임종철;박이근
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제25권8호
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    • pp.23-32
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    • 2009
  • 본 연구에서는 모래 다짐말뚝 공법의 설계 및 시공단계에서 침하거동 예측에 활용될 수 있는 합리적이고 간편한 해석기법을 제안하였으며, 모델 계수값들은 유전자 알고리즘에 근거한 최적화 과정을 통하여 구할 수 있다. 제안된 기법의 검증을 위하여 0(무치환), 20, 36 및 56%의 다양한 모래 치환율에 대한 SCP 복합지반의 침하거동에 관한 실내압밀실험이 수행되었다. 제안된 모델은 각 치환율에 대하여 간극비-대수응력 관계 및 시간-압축 관계에서 계측값과 매우 일치되는 경향성을 보였다.

고결된 하상모래의 전단거동 (Shear Behaviour of Cemened River Sand)

  • 정우섭;김영수
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제23권2호
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    • pp.35-45
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    • 2007
  • 본 연구에서는 낙동강하상모래에 소량의 포틀랜드시멘트를 고결작용제로 사용한 시멘트혼합토의 제체재료의 적합성검토 설계 및 해석에 필요한 기초자료를 제공하고자 배수조건의 삼축압축시험을 수행하여 시멘트혼합율의 증가에 따른 전단거동을 분석하였다. 시멘트혼합율의 증가에 따라 첨두강도 및 탄성계수는 증가 하였고 시멘트의 결합력에 의하여 다일레이션이 억제되었으나 시멘트 결합력의 파괴후 다일레이션은 증가하였다. 그리고 응력-변형률 곡선에서 연화거동이 나타났으며 시멘트혼합율의 증가에 따라 점착력 및 내부마찰각이 증가하였다.

하상단차 하류부 난류흐름 거동 수치모의 (Numerical Modeling of Turbulent Open Channel Flow Downstream of a Drop Structure)

  • 김병주;백중철
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.244-244
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    • 2021
  • 난류흐름 거동은 지형이나 수공구조물과 같은 고체 경계면의 변화에 민감하게 반응하며 특징 또한 다양하다. 보나 여수로 등과 같은 단차 구조물을 통과하는 흐름은 구조물의 모서리 같은 흐름 경계면이 급변하는 지점에서는 흐름분리(flow separation)가 발생하는 것이 특징이다. 이러한 흐름분리로 인해 전단층이 발생하며 흐름 재순환(recirculation)이 구조물 하류부에 형성된다. 이 연구에서는 낙차공 형식의 단차 구조물 하류부에서의 흐름 거동을 이해하기 위해 CFD모델링을 통하여 계산된 3차원 유동장을 분석한다. 난류 모의는 하이브리드 LES(large-eddy simulation)/RANS 계산 기법인 IDDES(improved delayed detached-eddy simulation)기법을 적용한다. IDDES의 기본 모형으로는 k-ω SST모형과 Spalart-Allmaras모형을 이용하여 두 모형의 성능을 평가한다. 자유수면의 변동은 VoF(volume of fluid)기법을 이용하여 계산하며, 각 지배방정식은 최소의 수치분산을 유지하면서 수치해의 안정성을 확보할 수 있는 2차 정확도의 유한체적법을 이용하여 이산화하였다. 수치해석 결과는 레이놀즈수 23,400과 후르드수 0.22의 조건에서 기존에 계측된 자료와 비교하여 수치모형의 정확도를 평가하고 하상 단차 하류부에서의 흐름 거동 특성을 분석한다. 계산 결과는 공학적으로 널리 사용되는 RANS 수치모의에서 볼 수 없는 전단층과 난류구조의 동적 거동 특성과 이에 따른 레이놀즈 응력분포의 특성을 설명해준다.

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