• 동력기계공학회지
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• 제13권4호
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• pp.49-55
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• 2009

복합재 적층판의 자유단 근처에서 나타나는 층간 응력의 집중 현상을 층간면 효과를 고려해 해석하였다. 복합재 적층판 내부의 임의의 위치에서 3차원 평형방정식을 만족시키기 위해 렉니츠키 응력함수를 도입하였으며, 가상일의 원리를 이용하여 지배방정식을 유도하였다. 주어진 응력함수를 이용하여 구한 3차원 응력들은 복합재 적층판의 아래 위 면뿐만 아니라 자유단에서 하중자유조건을 잘 만족한다. 기하학적 불연속성 때문에 복합재 적층판의 자유단에서는 응력의 특이가 발생하지만, 층간면 효과를 고려하게 되면 층간응력의 집중현상을 정확하게 해석할 수 있다. 자유단에서 발생한 층간응력의 크기를 보면, 층간면 효과를 고려할 경우, 응력특이 효과가 많이 줄어드는 것을 관찰할 수 있다. 본 연구에서 주어진 층간면에서의 정확한 응력 해석은 복합재 적층판의 강도설계를 수행하는 초기 설계 툴로 사용할 수 있다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제17권3호
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• pp.220-225
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• 2007

Free vibration analysis using the method of NDIF (non-dimensional dynamic influence function), which was developed by the author, is extended to arbitrarily shaped polygonal plates with free edges. Local Cartesian coordinate systems are employed to apply the free boundary condition to nodes distributed along the edges of the plate of interest. Furthermore, a new way for applying the free boundary condition to nodes located at corners of the plate is for the first time introduced by considering the phenomenon of stress concentration at the corners. Two case studies show that the proposed method is valid and accurate when the eigenvalues by the proposed method are compared to those by FEM(ANSYS).

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제28권5호
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• pp.497-502
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• 2015

본 논문에서는 굽힘하중이 가해지는 스마트 복합재 적층판의 자유단에서 발생하는 박리응력을 압전 작동기를 이용해서 감소시키는 방법을 응력함수를 이용해 해석하는 방법을 제안하였다. 전기-기계 연성에 의해 나타나는 지배방정식은 최소 보족일의 원리를 이용해 구하였다. 응력상태는 일반적인 고유치 해석과정을 통해 구하였다. 스마트 복합재 적층판의 자유단 박리응력은 압전 작동기를 이용해 감소시킬 수 있었다. cross-ply 복합재 적층판의 박리응력 감소가 angle-ply 복합재 적층판 보다 크게 나타났다.

• 한국과학교육학회지
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• 제32권4호
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• pp.686-702
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• 2012

이 연구에서는 중학교 자유 탐구에서의 소집단 구성 방식이 학생들의 자유 탐구 수행에 미치는 영향을 혼합 연구방법으로 조사하였다. 강원도 소재 중학교 2곳에서 1학년 각 2학급씩 4학급(남녀 혼성)을 연구대상으로 하였으며, 여교사 2명과 총 113명의 학생들이 참여하였다. 두 학교 학생들을 각각 과학 탐구능력 및 성격 유형에 따라 동질집단과 이질집단으로 편성하였으며, 동일 과제로 약 3주에 걸쳐 자유 탐구를 수행하게 하였다. 소집단 구성 방식이 자유 탐구 수행에 미치는 영향을 알아보기 위해 사후 과학 탐구능력 검사 결과를 통계적으로 비교 분석하였으며, 양적 연구를 보완하기 위한 질적 연구로서 학생 포커스 그룹 인터뷰 및 교사 심층 면접을 실시하였다. 양적 연구결과, 두 학교 모두 소집단을 동질적으로 구성했을 때가 이질적으로 구성했을 때보다 과학 탐구능력에 대한 개인별 향상 지수의 향상 비율이 높게 나타났다. 한편 소집단 구성방식의 효과를 질적으로 분석한 결과, 학생과 교사 모두 인지적인 특성으로 소집단을 구성하기보다 정의적인 특성에 기초하여 소집단을 구성하는 것이 자유 탐구 수행에 더 효과적이라고 인식하고 있었으며, 특히 학생들의 경우 성격 유형에 따른 소집단 구성 방식을 가장 선호하였다. 또한 자유 탐구를 수행했던 일부 학생들과 지도교사들은 소집단을 구성하기 위하여 학생들에 대한 정보를 충분히 수집할 필요가 있으며, 그와 같은 정보를 학생들의 정의적 특성에 따른 소집단의 구성 기준과 혼합하여 사용하는 방식을 제안하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제17권6호통권79호
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• pp.699-705
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• 2005

이 논문은 자유단에 집중질량을 갖고 종동력이 작용하는 변단면 캔틸레버 기둥의 임계하중에 관한 연구이다. 기둥의 단면을 중실 직사각형 단면을 갖는 선형 변단면으로 채택하고, Bernoulli-Euler 보 이론에 의한 자유단 집중질량을 갖고 종동력을 받는 소위 Beck 기둥의 자유진동을 지배하는 미분방정식을 유도하였다. 이 미분방정식을 수치해석하여 하중-고유진동수 곡선을 얻고 이로부터 발산임계하중 및 동요임계하중을 산출하였다. 수치해석의 결과로부터 변단면 형태, 경사변수 및 질량비가 임계하중에 미치는 영향을 고찰하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1991년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.284-289
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• 1991

3차원 자유곡면을 볼엔드밀을 사용하여 금형가공을 할 경우, 가공면에는 공구경로에 따른 흔적과 NC공작기계의 직선보간시 발생되는 가공오차에 의하여 공작물 상에 가공오차가 필연적으로 발생되게 된다. 따라서 공작기계상에 서 금형가공을 수행한 후에는 가공오차를 제거하고 금형의 표면을 매끄럽게 하기위하여 연마작업이 픽수적으로 요구 되고있다. 본 연구에서는 3차원 자유곡면으로 이루어진 금형의 연마가공에 로봇을 도입하고, 이를 위한 로봇 작업단의 경로 제어시비전문가라 할지라도 CAM시스템으로 부터 금형 가공용 NC공작기계의 공구경로데이타(Cutter Location Data)를 받으면 자유곡면을 모형화한 후 자유곡면의 법선벡터와 연마로봇 작업단의 위치벡터를 자동으로 생성하고, 그에 따른 로봇의 작업명령을 자동으로 생성할 수 있는 CAMPoli 오프라인 로봇 프로그래밍 시스템을 개발하였다. CAMPoli시스템은 마이크로소프트사의 WINDOWS/386 오퍼레이팅 시스템을 이용하여 IBM-PC/386 상에서 개발되었으며 그주요한 내용들은 다음과 같다. i) CAM시스템으로 부터 입력된 CL-데이타로부터 연마면에 대한 자유곡면을 생성하고, ii) 연마공정의 데이타베이스에 기초한 연마면수의 지정 및 변경을 수행하고, iii) 자유곡면 연마를 위한 로봇 작업단의 위치벡터와 법선벡터를 계산하고, iv) 기존의 로봇언어를 이용한 오프라인 소스프로그램(Source Program)을 생성 및 그래픽 시뮬레이션 하는 과정으로 구축되었다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제18권3호
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• pp.225-240
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• 2006

판에 작용하는 등분포하중과 등변분포하중에 의한 휨 모멘트를 계산하기 위해 무차원 방정식에 대한 유한 차분법으로 제시하고 변장비와 격자수에 따른 수치해의 수렴을 분석하였다. 유한 차분법의 수치해는 격자점을 최대 11,520개까지 사용하여 해를 구하였고 변장비에 따른 최적 격자수를 제시하였다. 본 수치해는 Levy형 해석 해와 달리 자유단의 모멘트 경계조건을 만족하며 자유단과 고정단의 교점부근에서는 특이한 모멘트 분포를 보인다. 등분포하중과 등변분포하중에 의한 Levy형 해석해의 무차원 휨 모멘트 값과 본 결과를 비교하였으며 특이한 분포를 보이는 자유단과 그 부근을 제외하면 두 값은 동일한 것으로 나타났다.

• Composites Research
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• 제14권1호
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• pp.8-14
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• 2001

복합재 적층판의 자유단 층간분리의 모드별 변형률 에너지 해방률을 구하는 간이 계산법을 제안하였다. 층간응력은 층간에서의 평형식으로부터 층간의멘트와 층간전단력으로 평가하였다. 적층판 자유단 층간분리의 변형은 일반화된 준3차원 고전적층이론에 의하여 계산하였다. 이 간이 계산법은 변형균 에너지 해방률의 세성분을 구하는 간편한 식으로 나타내었다 복합재 적층판이 일축인장을 받는 경우에 대하여 적층판 중앙면에 대칭과 비대칭인 층간분리가 발생한 경우에 대하여 해석을 행하였다. 해석결과는 가상분리진전법에 의한 유한요소해석결과와 잘 일치하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제20권6호
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• pp.2014-2022
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• 1996

Flow characteristics of the wake behind a finite circular cylinder(FC) mounted on a flat plate was experimentally investigated. Three finite cylinder models having aspect ratio (length to diameter ratio, L/D) of 6,10 and 13 were tested in this study. Wake velocity was measured by a hot-wire anemometry at Reynolds number of 20,000, and the results were compared with those of two-dimensional circular cylinder. As a result, the free-end effect on the wake structure becomes more dominant with decreasing the aspect ratio(L/D) of the finite cylinder. Invisid flow entrained into the wake region decreases the turbulence intensity and periodicity of the vortex shedding due to existence of the free end. From spectral analysis and cross correlation of the velocity signals, vortices having 24Hz frequency characteristics are found in the down wash flow just behind the free end. There exists very complicated flow near the free end due to interaction between the entrained flow and streamwise vortices. Vortex formation region is destroyed significantly in the near wake and shows quite different wake structures from those of 2-D cylinder.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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• pp.740-745
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• 2003

The so-called boundary node method (or NDIF method) that was developed by the authors has been extended for free vibration analysis of arbitrarily shaped plates with free edges. Since the proposed method is based on the collocation method, no integration procedure is needed on boundary edges of the plates and only a small amount of numerical calculation is required. A special coordinate transformation has been devised to consider the complicated free boundary conditions at boundary nodes. By the use of the special coordinate transformation, the radius of curvature involved in the free boundary conditions can be successfully dealt with. Finally, verification examples show that natural frequencies obtained by the present method agree well with those given by exact method and other analytical methods.