• Title/Summary/Keyword: 전자기 유한요소해석

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Electromagnetic Analysis of ACPD Method Using Eddy Current Induction (와전류를 이용한 교류전위강하법의 전자기적 해석)

  • Lim, Geon-Gyu;Lee, Hyang-Beom
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2007.07a
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    • pp.888-889
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    • 2007
  • 와전류를 이용한 전위강하법은 시험체에 와전류를 비접촉식으로 발생 시킬 수 있어 기존의 방식에 비해 결함 검출시 발생하는 오차를 줄일 수 있고 물체의 결함 검출신호의 신뢰성을 향상 시킬 수 있다. 본 논문에서는 와전류를 이용한 전위강하법의 전자기 유한요소해석을 수행하였다. 3차원 유한요소해석과정에서 해석시간을 단축시키기 위해 각 영역별로 MVP, ESP, RMSP, TMSP의 미지수 변수를 부여하여 유한요소해석을 수행하였다. 기존의 전위강하법에 와전류의 개념을 적용하기 위해서 결함의 깊이와 주파수에 대한 영향을 검토하였다. 정확한 결함검출을 위해 검사과정을 초기검사와 정밀검사로 나누어서 실시하여 결함의 위치를 $\pm$2[mm]까지 도출해 낼 수 있었으며 결함의 폭과 크기도 어느 정도 추측해 낼 수 있었다.

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A Study on High Frequency Induction Hardening of S45C Specimen by FEA and Experiment (유한요소해석 및 실험에 의한 S45C 시편의 고주파 유도경화에 관한 연구)

  • Park, Kwan-Seok;Choi, Jin-kyu;Lee, Seok-Soon
    • Journal of Aerospace System Engineering
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    • v.12 no.5
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    • pp.1-7
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    • 2018
  • In this study, we proposed a high frequency induction hardening analysis method based on electromagnetic-thermal co-simulation. In the high frequency induction heating analysis, the results of the finite element analysis (FEA) (considering the change of the material property and the cooling factor according to the temperature) and those of the high frequency induction hardening experiment (using the S45C specimen) were compared. The hardness of the S45C specimens was measured using the micro Vickers hardness test to determine the depth of hardening. The measurement results were then compared with the results of FEA. The result of high frequency induction heating analysis showed that the temperature was more than $750^{\circ}C$, which is the A2 transformation point of S45C, while the temperature during quenching was below $200^{\circ}C$. The results showed that the difference of the depth of hardening between the FEA and the experiment is 0.2mm.

Study on Design of the Rotary Type Testing Machine to Measure the Performance (LSM 성능 측정을 위한 회전형 시험기 설계에 대한 연구)

  • Seol, Hyun-Soo;Shim, Won-bo;Lee, Ju
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2015.07a
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    • pp.1573-1574
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    • 2015
  • 본 연구에서는 선형동기전동기(Linear Synchronous Motor)의 회전형 시험기 설계를 위해서 그 기본 모델이 되는 선형동기 전동기의 기초 설계 과정을 통해 주요 파라미터를 선정하고 FEM 모델을 도출하였다. 또한 유한요소법을 이용하여 전자계 해석을 수행하여 선형동기전동기의 특성을 분석하였고, 설계된 선형동기전동기를 바탕으로 회전형으로 모델링하여 시험기의 형태로 설계하였으며, 유한요소해석을 통해 요구 사양을 만족함을 확인하였다.

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Comparison of Absorbing Boundary Conditions and Waveguide Port Boundary Condition for Waveguide Electromagnetic Analysis Using Finite Element Method (유한요소법을 이용한 도파관 전자기 시뮬레이션에 있어 흡수경계조건 및 도파관 포트 경계조건 고찰 및 비교)

  • Mincheol Jo;Woobin Park;Woochan Lee
    • Journal of Internet Computing and Services
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    • v.24 no.2
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    • pp.27-36
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    • 2023
  • Waveguides are transmission lines that guide electromagnetic waves in the desired direction and are utilized in various fields such as medical devices, radar systems, and satellite communications. Computational electromagnetics (CEM) is essential for designing and optimizing waveguides. The finite element method (FEM), which is one of the numerical analysis techniques, is efficient in solving closed problems such as waveguides. In order to apply FEM for waveguide analysis, boundary conditions that truncate the computational domain are required. This paper performs electromagnetic simulations using absorbing boundary conditions (ABC) and waveguide port boundary conditions (WPBC) in 2/D and 3/D waveguides using the finite element method and compared their performances. The accuracy of the analysis was verified by comparing the results with HFSS, a representative commercial electromagnetic simulation software. Simulation results confirm that applying WPBC allows for smaller analysis domains than ABC.

Optimal Design of Piezoelectric transformer for High Efficiency and High Power density using AWE (AWE를 이용한 고효율 고전력 밀도 압전 변압기의 최적설계)

  • Seo, Jung-Moo;Joo, Hyun-Woo;Jung, Hyun-Kyo
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2004.07b
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    • pp.780-783
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    • 2004
  • 본 논문에서는 유한요소법과 등가회로법을 이용하여 윤곽 진동형 압전변압기의 특성을 해석하고 이를 통해 압전변압기의 매칭 임피던스와 기계 및 전기적 결합계수를 계산하였다. 실험적 결과를 통하여 수치해석의 타당성을 검증한 후, 진화 전략에 기초한 멀티 모드 함수의 최적 알고리즘을 이용하여 고효율 고전압 밀도 압전 변압기의 형상 최적화를 수행하였다. 최적화 과정에서의 계산 시간을 단축시키기 위하여 AWE(Asymptotic Waveform Evaluation)를 적용한 유한요소법을 사용하였다.

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A Mathematical and Physical Model for the Design of a Single Stage Coilgun (단일 스테이지 코일건 설계를 위한 수학적 및 물리적 모델)

  • Kim, Ji-Hun;Jeon, Sang-Woon;Kim, Joonyun
    • Aerospace Engineering and Technology
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    • v.12 no.2
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    • pp.74-82
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    • 2013
  • This paper deals with a single stage coilgun which is a variety of EML(ElectroMagnetic Launcher) and can be applied to launching a small satellite. We propose a mathematical and physical model in order to design a single stage coilgun and study physical characteristics related to design parameters. A proposed mathematical and physical model is verified by electromagnetic FEM software FEMM 4.2.

중전기의 설계에 따른 전계, 자계, 분포특성해석을 위한 기본이론의 적용방법(상)

  • 임달호
    • JOURNAL OF ELECTRICAL WORLD
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    • no.4 s.88
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    • pp.30-37
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    • 1984
  • 본연구는 전기기기의 설계시에 필요한 자료가 되는 전계, 자계 분포특성을 해석하기 위하여 수치해석법의 한 방법인 유한요소법을 적용한 것으로서, 전기기기를 변압기, 직류기, 동기기 및 유도기로 대별하여 각각의 해석 모델을 선정하고 또한 이에 대한 대칭성 및 주기성을 고려하여 2차원의 해석영역을 결정하였으며 전자계의 기본방정식으로부터 이 해석모델을 해석하기 위한 모델방정식을 유도하였다.

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Model-Based Interpretation and Experimental Verification of ECT Signals of Steam Generator Tubes (증기발생기 세관 와전류 탐상신호의 모델링기반 해석 및 실험적 검증)

  • Song, Sung-Jin;Kim, Eui-Lae;Yim, Chang-Jae;Lee, Jin-Ho;Kim, Young-H.
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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    • v.24 no.1
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    • pp.8-14
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    • 2004
  • Model-based inversion tools for eddy current signals have been developed by combining neural networks and finite element modeling, for quantitative flaw characterization in steam generator tubes. In the present work, interpretation of experimental eddy current signals was carried out in order to validate the developed inversion tools. A database was constructed using the synthetic flaw signals generated by the finite element model. The hybrid neural networks composed of a PNN classifier and BPNN size estimators were trained using the synthetic signals. Experimental eddy current signals were obtained from axisymmetric artificial flaws. Interpretation of flaw signals was conducted by feeding the experimental signals into the neural networks. The interpretation was excellent, which shows that the developed inversion tools would be applicable to the Interpretation of real eddy current signals.

Optimal Design of Piezoelectric Cantilever for Fan by Evolution Strategy (진화알고리즘을 이용한 압전 외팔보 팬의 최적설계)

  • Kim, Byoung-Jai;Jung, Hyun-Kyo
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2004.07b
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    • pp.701-704
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    • 2004
  • 압전 외팔보의 구조가 갈수록 복잡해짐에 따라 더 정확하고 효과적인 압전체의 해석이 요구되어지고 있다. 본 논문에서는 3차원 직육면체요소를 이용한 유한요소법을 통해 압전 변환기를 해석하고, 이것을 실험적으로 검증함으로써, 3차원 유한요소법을 이용한 해석 프로그램의 타당성을 확인하였다. 또한 3차원 유한요소법을 이용해서 압전 외팔보를 해석하고, 이것을 실험 결과를 통해서 검증하였다. 그리고 압전 외팔보를 팬으로 적용하기 위해서 끝단에서의 최대 변위와 EMCF(Electo-Mechanical Coupling Factor)를 목적함수로 한 진화 전략 알고리즘을 적용하였다. 이를 통해서 팬용 압전 외팔보의 최적 설계를 수행하였다.

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Absorbing Boundary Conditions and Parallelization for Waveguide Electromagnetic Analysis Using Finite Element Method (유한요소법을 이용한 도파관 전자기 해석의 흡수경계조건 고찰 및 병렬화)

  • Park, Woobin;Kim, Moonseong;Lee, Woochan
    • Journal of Internet Computing and Services
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    • v.23 no.3
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    • pp.67-76
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    • 2022
  • Power and signal transmission using electromagnetic waves are essential in modern times, and a guided structure is needed to transmit electromagnetic waves efficiently through the desired path. This paper performed an electromagnetic simulation using the in-house code for the 2-D/3-D waveguide using the finite element method. The accuracy of the analysis was verified by comparing it with the results of HFSS, a representative electromagnetic wave simulation software. In addition, the performance of the Absorbing Boundary Condition (ABC), which is essential to truncate the infinite computational domain for computational electromagnetics, was analyzed. Finally, the parallelization technique was applied to accelerate the simulation speed, demonstrating performance improvement.