• 품질경영학회지
• /
• 제36권4호
• /
• pp.29-36
• /
• 2008

최근 자동차 경량화를 위한 부단한 노력이 진행되고 있다. 이 목적에서, HSS (high strength steel)는 전통적인 연강 (mild steel)의 대안으로 널리 사용되고 있다. 본 연구의 목적은 판금의 형단조에 있어서의 공구와 공정설계를 위하여 HSS의 스프링백(springback)을 정확히 예측하기 위한 성공적인 방법론을 추구하고자 함이다. 연구를 위하여 먼저 스프링백의 개념과 그의 측정치들을 설명했으며 U-draw bending 시험을 수행하였다. 시험 결과 및 선정된 파라메터들 중심의 수행평가기준에 근거하여, 주어진 파라메터 조합들을 중심으로 유한요소 해석을 수행하였다. 직교배열을 통하여 스프링백에 대한 인자 효과들을 포괄적으로 분석하였으며 최적 인자 조합들을 도출하였다. 이 과정에서 직교배열상의 한 조합 전체의 데이터가 가용하지 않는 문제가 수반되었으며, 반복적으로 signal-to-noise 비(ratio)를 개선해가는 기법을 적용하여 해결하였다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제31권1호
• /
• pp.97-104
• /
• 2007

Vibration analysis of a rigid body supported by in-parallel linear springs can be greatly simplified by utilizing the conditions for a plane of symmetry. The vibration modes of an oscillatory system having plane of symmetry are classified into the in-plane and out-of-plane modes. From the viewpoint of screw theory, they represent respectively the vibration axes perpendicular to the plane of symmetry and lying in the plane of symmetry. In this paper, the sets of orthogonal and mutually intersecting three springs are used as resilient support of a rigid body. The geometrical conditions for the system to have a plane of symmetry and diagonalized stiffness matrix are presented. From the orthogonality of the vibration modes with respect to the inertia matrix, the geometrical relation between the reaction wrenches and the vibration modes are derived. This geometrical relation is then used to get the cubic design equation for the design of out-of-plane modes. The numerical design example of engine mounts is presented in order to explain the suggested design technique.

• Composites Research
• /
• 제34권3호
• /
• pp.161-166
• /
• 2021

본 연구에서는 당뇨병 환자들의 균일한 족압 분포를 유도하여 발의 상처를 예방하는 신발을 개발하기 위한 연구방법을 제시하였다. 직교 그리드 센서를 사용하여 일반인의 직립 상태 시 족압 분포를 확인하고, 다양한 조건에 대한 족압분포의 변화를 비교하였다. 신발 바닥부에 삽입된 스프링의 스프링 상수와 인솔의 아치부 유무 등에 따른 족압 분포의 변화를 파악하여 효과적인 족압 분산 조건을 확인하였다. 인체거동의 임의성 등에 의한 실험 오차를 최소화 하기 위해, 직립 상태를 모사한 유한요소해석을 통해 특정 조건에서의 족압 분포를 예측하고 실험 결과와 비교하여 실험의 정확성을 확보할 수 있도록 하였다. 스프링의 개수와 배치에 따른 족압 분포의 변화를 유한요소해석을 통해 확인하여 보다 균일한 족압을 구현할 수 있는 조건을 제시하였다. 이러한 결과는 당뇨발을 가진 환자를 위한 신발 설계에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제15권1호
• /
• pp.61-68
• /
• 1991

본 연구에서는 스프링힌지, 클램프, 단순지지, 탄성지반, 다수의 병진 및 회 전스프링 그리고 중간지지점의 조합으로 구성되어 있는 보에 대하여 우선 Hamilton원 리에 의하여 정확한 보의 특성방정식을 유도하고 모든 경계조건을 만족하는 직교다항 식을 구한 후, 스프링, 댐퍼로 구성된 여러개의 질량이 일정한 속도로 이동할 경우에 대하여 Galerkin방법과 수치적분 방법을 사용하여 동적응답을 구하였다. 또한 구속 조건 및 경계조건이 변함에 따라 동적응답에 미치는 영향을 연구하였다.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제32권3호
• /
• pp.98-106
• /
• 1995

대형구조물의 국부구조계에는 후판, 선체이중저와 같은 복판팬널 또는 FRP판과 같은 복합적층판에 집중질량, 질량-스프링계 또는 지지스프링 등으로 간주되는 부가제가 추가된 복합제의 진동해석을 수행하여야 되는 경우가 않다. 본 연구에서는 팬널의 receptance와 부가계의 receptance를 합성하여 복합제의 고유진동특성 및 강제진동응답을 효과적으로 얻을 수 있는 receptance 방법의 적용을 제시한다. 상기 팬널들은 전단변형 및 회전관성효과가 매우 크고 대부분 직교이방성 강성을 갖기 때문에 직교이방성 Mindlin판유추 구조계로 간주하였으며, Mindlin판유추 구조계의 receptance를 구하기 위해 assumed mode-Lagrange 운동방정식 원용에 의해 구하는 방법을 정식화하였다. 이때 진동파형은 Timoshenko 보함수 또는 이의 성질을 갖는 다항식을 사용하였다. 등방성후판 및 실선 이중저의 1/8축적 모델을 대상으로 일련의 수치계산을 수행하여 본연구에서 제시한 방법의 타당성을 보였다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제38권12호
• /
• pp.1345-1350
• /
• 2014

본 연구에서는 자동차 판스프링을 대상으로 유리섬유 복합재의 적용을 위한 해석적 방법들을 제시하였다. 즉, 판스프링의 정적거동에 영향을 미치는 복합재 재료의 구성 성분비와 섬유각의 변화 등을 고려한 해석을 수행하였다. GFRP 복합재의 기계적 성질들은 ASTM 표준시험 방법을 따라서 직접 측정하였으며, 역해석 방법을 통해서 섬유와 수지 각각의 직교이방성과 등방성 성질들을 시험결과들로부터 재구성하였다. 다음으로 섬유의 방향과 섬유와 수지의 함유량 비와 같은 주요 재료변수들의 변화에 따른 스프링 계수들의 변화를 분석하였다. 마지막으로 초기 파괴하중을 예측하기 위해서 선형 탄성해석과 파손조건식을 이용해서 점진적 파괴해석을 수행하였으며, 그 결과 최초의 손상부위는 전단응력에 의해 판스프링의 모서리 부위에서 발생하였다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제21권12호
• /
• pp.2038-2046
• /
• 1997

In this paper the instability of the system which has a disk and a mass-spring-damper system interacting through a medium having stiffness and damping is analyzed. To solve the equations of motion of this systme, it is assumed that the solution consists of the eigenfunctions which are the products of the Bessel functions and sine or cosine functions. The former represents the radial characteristics of the disk and the latter represents the circumferential characteristics. Using this assumed solution and the orthogonality of the eigenfunctions, the equations of motion can be transformed into a set of equations of motion with variables dependent only on the time. After this set is changed to the state equation, the eigenvalue problem can be made. Once the eigenvalues are calculated according to the angular velocity of the disk, the dynamic characteristics ofthis system is obtained. Because the thickness of the disk and the element characteristics of the mass-spring-damper system have important effects on the stability of the system, it will be understood how these factors affect the system and then a method to ameliorate the stability of the system with a disk will be presented.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제28권1호
• /
• pp.83-91
• /
• 1991

본 연구에서는 병진 및 회전 스프링을 포함하는 탄성지반 위에 놓여 있는 다지지보의 동적 해석이 수행되었다. 특히 중간 지지점이 있는 경우에 대한 영향도 조사하였다. 문제의 해석방법으로서 우선 기하학적 및 동적 경계조건을 동시에 만족하는 직교 다항식 함수를 구하였으며, Galerkin 방법을 이용하여 시스템의 고유진동수틀 구하였다. 본 연구에서 제시한 방법으로 구한 고차 직교 다항식 함수를 사용하면 정확한 해를 얻을 수 있다는 것을 여러가지 경우에 대한 수치 계산 결과로부터 알 수 있었다.

• 한국기계가공학회지
• /
• 제12권2호
• /
• pp.41-48
• /
• 2013

Springback is a very typical dimensional discrepancy phenomenon, which occurs usually on the final stamping parts after the tool loading is removed. Variation of springback leads to amplified variations and problems during assembly of the stamped components, in turn, resulting in quality issues. The variations in the properties of the incoming material and process parameters are the main causes of springback variation. In this research, a robust design methodology which combines orthogonal array based experimental design and design space reduction skim to reduce the springback variation for advanced high strength steel parts in sheet metal forming is suggested. The concept of design space reduction is adapted in the experimental design setup to improve the quality of the obtained solution. The effectiveness of the proposed procedures is illustrated through a robust design of springback in metal forming process of a cross member of auto body.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제28권1호
• /
• pp.92-98
• /
• 1991

일반적으로 철조 교량과 같은 구조물은 탄성지반위에 놓여있는 다지지보로 모형화 시킬 수 있다. 이러한 구조물 들에 항상 움직이는 하중이 작용하게 된다. 움직이는 하중은 특히 고속일때 구조물에 심한 운동을 일으키며 또한 구조물의 동적응력에 큰 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 탄성지반위에 놓여있는 다지지보의 동적응답을 Galerkin방법과 수치시간적분방법을 사용하여 구하였다. 시도함수로서는 제1보(고유진동수)에서 구한 직교 다항식 함수를 사용하였다. 일반적으로 가정된 해의 첫번째 항만을 사용하여도 정확한 해를 구할 수 있으나, 병진 스프링 상수값이 크거나 회전 스프링이 제일차 모우드의 기울기가 영인 지점에 위치할 경우에는 반드시 고차 모우드를 포함하여 해석해야 정확한 해를 구할 수 있다.