• 대한조선학회논문집
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• 제43권2호
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• pp.206-212
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• 2006

Structural reliability of electrical panels installed in naval vessels is of critical importance from structural performance viewpoint. The electrical panels may be exposed to vibration and fatigue loadings from internal and external sources as well as wave loadings which result into a crack and fracture due to the decrease of fatigue strength. It is also well known that welded joints including brackets within steel structures .such as vessels and bridges are vulnerable against such repeated loadings. This study introduces a preliminary result of the optimized shape of frame bracket consisting of electrical panels in navel vessels against fatigue loading and their fatigue life at brackets of electrical panels by means of hot spot stress and structural stress methods.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제24권6호
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• pp.671-682
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• 2012

박스형 거더나 박공형 철골조 프레임에서 주름웨브보의 사용은 최근 많이 늘어가고 있다. 그 이유는 얇은 주름웨브보를 사용함으로서 압연형강이나 용접을 이용한 조립보에 비해 중량을 크게 줄일 수 있으며, 박판의 좌굴은 주름이 막아줄 수 있기 때문이다. 자동생산기술의 향상으로 인해 주름웨브를 가진 단위 부재를 양산할 수 있게 되어 적용분야가 확장되고 있으며, 주름웨브보의 부재 제원을 고려한 최적설계의 구현이 필요하게 된다. 이를 위해 본 논문에서는 주름웨브보의 생산부재 데이터를 고려한 이산화 최적구조설계 프로그램을 개발하여 집중하중과 등분포하중을 받는 주름웨브 단순보에 대해 적용하였다. 최소중량을 목적함수로, 세장비, 응력 및 처짐을 제약조건으로 채택하고, 전역최소값을 탐색하기 위해서 유전자 알고리즘을 채택하였으며, 생산부재의 번호를 불연속설계변수로 이용하였다. 최종적으로 해석설계의 검증을 위해서 이산화 최적설계 결과를 연속일 때의 결과와 비교하였으며, 최적단면 특성에 대해 분석하였다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제27권5호
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• pp.81-87
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• 2009

Recently, extruded aluminium-alloy panels have been used in the car bodies for the purpose of the light-weight of railway vehicles and FSW(Friction Stir Welding), which is superior to the arc weldings, has been applied in the railway vehicles. This paper presents the optimum design of the FSW process on A6005 extruded alloy for railway vehicles to improve its mechanical properties. Rotational speed, welding speed and tilting angle of the tool tip were chosen as design parameters. Three objective functions were determined; maximizing the tensile strength, minimizing the hardness and maximizing the difference between the normalized tensile strength and hardness. The tensile tests and the hardness tests for fifteen FSW experiments were carried out according to the central composite design table. Recursive model functions on three characteristic values, such as the tensile strength, the hardness difference(${\Delta}Hv$) and the difference of normalized tensile strength and ${\Delta}Hv$, were estimated according to the classical response surface analysis methodology. The reliability of each recursive function was verified by F-test using the analysis of variance table. Sensitivity analysis on each characteristic value was done. Finally, the optimum values of three design parameters were found using Sequential Quadratic Programming algorithm.

• Journal of Welding and Joining
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• 제17권1호
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• pp.97-103
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• 1999

Ships, structures on the ocean, bridges, and other structures tend to be large by the development of industry. These ultra thick plate were welded with large heat input, which causes welding stresses, deformation and buckling, so it has to be considered the weld design, safety, reliability. The welded residual stresses were produced and redistributed due to the effect of large heat input. The mechanical phenomenon has not been surely identified yet. In spite of the lack of the study on the box column, there are various types of steel frame such as I type, H type, + type and $\bigcirc$ type, used in high story building. In this study, we performed computer simulation with two dimensional heat conduction and plane deformation thermal elasto-plastic finite element computer program as changing the plate thickness to 100mm, 150mm and groove angle to $60^{\circ}C$, $45^{\circ}C$, $30^{\circ}C$ of corner joint in box column. And then, to identify mechanical phenomenon such as the phenomenon of thermal distribution, welding residual stresses and deformation and to decide optimum groove angle and welding condition. The main conclusion can be summarized as follows: 1) Since the groove angle has became cooling down rapidly due to its smaller value, the temperature slope was steeped somewhat. 2) The tensile stress within the welding direction stresses was somewhat decreased at the weld metal and HAZ, increasing of the groove angle. 3) The local stress concentration of the groove angle $60^{\circ}C$ was appeared smaller than groove angle $30^{\circ}$.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1995년도 춘계학술대회논문집; 전남대학교, 19 May 1995
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• pp.137-141
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• 1995

회전기계에서 발생하는 진동 원인 중 약 60% 이상이 불평형(unbalance)에 의한 진동이다. 불평형은 기계의 과도한 진동을 유발시킬 뿐 아니라 베어링의 수명 단축 및 소음을 발생시킨다. 따라서, 기게의 수명을 연장시키고, 기계의 성능을 향상시키며 부드럽고 진동이 없는 운전을 위하여 평형잡이(balancing)는 절대적으로 중요하다. 불평형은 축 중심선에 대하여 회전체의 질량 분포가 비대칭이기 때문에 발생하는데 그 원인으로는 부품 자체가 비대칭에서 오는 설계 또는 제도 오차, 주물의 기포 및 용접의 불균일 등에 의한 재질상의 결함, 그리고 부품조립시 형상누적공차 등에 의한 가공.조립오차 등이 있다. ISO의 정의에 따르면 평형잡이는 회전체의 질량 분포를 조사하고 필요하다면 저널의 진동과 베어링의 작용력들이 운전속도에 대응하는 주파수에서 특정한 한계내에 있도록 보증하게 하기 위한 조정을 하는 과정이다. 불평형 상태에 대한 조사도 평형잡이로 표현된다. 그러나 수정이 필요하다고 간주된다면 수행된다. 모든 회전체는 초기 불평형(initial unbalance)이라 불리는 임의의 불평형을 가지고 출발한다. 완벽하게 평형이 잡힌 회전체를 달성하는 것이 평형잡이 작업의 목적은 아니다. 임의의 잔류 불평형(residual unbalance)은 항상 허용된다. 경제적인 이유에서 회전체는 일반적으로 요구되는 적절한 허용치보다 더 이상 평형잡이를 하지 않는다. 현장에서 현장 평형잡이를 수행하게 될 경우, 가끔 계산된 수정질량이 매우 클 경우가 있다. 이때 기게의 조건상 큰 수정질량을 부착하기가 곤란한 경우가 자주 발생한다. 작은 수정질량으로 평형잡이를 할 수 있다면 기계의 안정성 면에서 매우 유리하다. 따라서 본 연구에서는 영향계수법(Influence Coefficient Method : ICM)의 기본 개념과 유전 알고리즘(Genetic Algorithm : GA)을 이용하여 회전기계의 안정성을 보장할 수 있는 허용진동 내에서의 최적 수정질량 계산법을 제시한다.

• 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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• 제5권2호
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• pp.89-95
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• 2017

제품을 개발하는데 있어서 경량화와 원가절감이라는 두가지 요소는 가장 중요한 화두이다. 특히 대형 LCD 로봇은 최대 $3{\times}3m$ 이상의 글라스를 7m 높이까지 상하, 전후로의 직선운동과 선회축을 중심으로한 회전운동을 하면서 작업공정간 이송을 가능케 하는 대형 구조물이다. 따라서 지나치게 무거울 경우에는 클린룸내 설치에 문제가 있을 수 있고 반송물의 정확한 이송을 위하여는 고강성이 요구되며 대량 생산을 위한 연속작업을 충분히 감당할 수 있는 내구강도를 확보하여야 한다. 따라서 경량화, 고강성, 고강도 제품에 대한 요구는 갈수록 증가하고 있다. 현재 개발되고 있는 11 세대 대형 LCD 승강프레임은 이러한 요구조건을 충족하기 위하여 최적설계 기법을 적용하여 기존 제품 대비 경량화와 고강성 요구조건을 만족하였으며 용접부에 대한 상세 수명평가로 내구강도에 대한 신뢰성을 확보하였다.

• 월간 기계설비
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• 11호통권184호
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• pp.57-71
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• 2005

SHOP DWG의 현주소 어디까지 왔는가? 설계에서 제조에 이르는 전 과정을 컴퓨터로 제어하고 관리하는 기술. 캐드(CAD)와 캠(CAM)은 각각 computer-aided design,computer-aided manufacturing의 약칭으로 컴퓨터보조설계와 컴퓨터보조생산을 뜻한다. CAD는 설계도면을 한 장씩 수작업으로 제도하지 않고 설계 데이터베이스의 정보를 CRT(cathode ray tube)에서 화상을 보고 합성하면서 설계하므로 작업을 최적화 할 수 있다. CAD로 설계된 설계도의 내용은 CAM을 통해 NC(수치제어)공작기계에 정확한 작업동작을 지시하게 되며, 작업관리∙가공∙조립∙검사 등의 제조과정을 컴퓨터로 관리하여 작업속도와 제품의 정밀성을 높이게 된다. 최근에는 건축현장의 2D system이 보편화되어 있지만 건축현장의 핵심이라고 할 수 있는 기계설비의 기계실, 또는 조립화 공법 등에는 3차원 CAD∙CAM시스템이 개발되어 입체형상을 화면에 3차원으로 재현할 수 있고, 대상물의 표면적∙부피∙무게∙강도 등의 물리적 성질도 자동 계산하여 최적상태에서 현장의 시공에 적용할 수 있게 되었다. 1960년대 초 미국에서 자동차 모델∙엔진, 항공기 부품 등 의 설계에 수작업의 한계를 느껴 개발되었으며, 한국에서는 70년대 중반에 도입되어 운용되고 있다. 이에 따라 프로그램 회사들은 다양한 방법 등을 SHOP DWG에 적용하여 판매경쟁이 치열하다. (주)우진아이엔에스는 급속한 산업경제의 변화와 무한경쟁시대에 보다 나은 기술개발 투자에도 노력을 기울여, 2000년 11월 용인공장, 생산라인을 천안으로 이전, 확장 하여 배관 및 닥트의 CAD-CAM SYSTEM, P.F.P공법, 기계실3D, 블럭화배관, 닥트자동화 시스템, 설계, 용접공정을 공장화시켰으며, 신 개발품인 S.C.D(SEMI-CON DUCT)를 신설하여 모든 건축물에 맞는 필수적인 제품을 생산함으로써 선택의 폭을 넓히고, 현장 시공능력 효율을 높이고 있다. 이번 호에서는 (주)우진아이엔에스가 95년 설계팀을 발족하여 제로시스템의 3D공법을 공장 및 현장의 SHOP DWG에 적용해왔고 최근에는“서초 프로젝트A”현장에 SHOP DWG의 최대 결집체인 3D활용의 조립화 공법을 적용하여 초고층 오피스텔현장을 시공한 사례를 게재한다. 우진아이엔에스는 30여년의 기술 축척을 바탕으로 최고의 기술력과 풍부한 경험을 통해 아셈무역센타, 타워팰리스1차, 3차 및 목동트라팰리스, 분당트리폴리스, 수원삼성전자 R4, 등 국내굴지의 초고층빌딩 시공을 근거로 초고층의 기본설계를 이해하고 SHOP DWG을 통해서 기계설비공사의 향후 나아갈 지표를 제시하고 있다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2003년도 추계학술대회 논문집(II)
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• pp.510-515
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• 2003

The main objective of this paper is to propose the optimal design method of welded plate girder bridges using genetic algorithm. The objective function considered is the total weight of the welded plate girder. The behavior and design constraints are formulated based on the Korean Railroad Bridge Design Code and DIC Code. Continuous design variables are used to define the cross-sectional dimensions of the member. The GAs (genetic algorithm) is used to solve the nonlinear programming problem. Several examples of minimum weight design are solved to illustrate the applicability of the proposed minimization algorithm. From the results of application examples, the optimum design of welded plate girder is successfully accomplished. Therefore, the proposed algorithm in this paper may be used efficiently and generally for the optimum design of welded plate girders.

• 대한조선학회논문집
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• 제35권1호
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• pp.88-97
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• 1998

파형 심재를 가지는 샌드위치 평판은 종 횡방향으로 충분한 강도를 가지며, 부재를 연결하기 위한 용접라인이 감소되고, 종 부재를 보강하기 위한 횡부재가 필요하지 않는다. 이러한 특성을 활용한 대형 알루미늄 압출재는 철도 차량과 초고속선의 중량 및 생산비용 절감을 위하여 사용될 수 있다. 그러나, 대형 알루미늄 압출판의 적절한 설계를 위해서는 압출재의 구조적인 거동에 대한 이해가 선행되어야 한다. 본 논문에서는 먼저, 구조적인 거동을 이해하기 위한 상세 유한요소 해석을 수행하였고 둘째로, 설계에 적용하기 위한 간략화된 이론식을 제안하였다. 제안된 간략식은 상세 유한요소 해석에 의한 결과와 비교해 볼 때 높은 정확도를 보이고 있음을 알 수 있었고, 제안된 간략식은 초기 설계 단계에서의 반복적인 해석에서 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제29권3호
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• pp.51-57
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• 2011

Bead shape control with gas force process has been developed to overcome the concave back bead in pipe orbital welding. However, It is impossible to make a convex back bead using the existing gas nozzle, because it has high gas-consuming and low gas force. The purpose of this paper, to develop optimum shape of nozzle which to reduce the consumption of gas, maximizing the shield gas force with low cost and high productivity coincide the Green welding. In this paper venturi-type nozzle was designed by using the Venturi meter and compared velocity, pressure, arc shape in the flat position with existing CP-nozzle. As a result, Venturi-type nozzle's maximum velocity and pressure was improved at the same flow rate. Also heat input was increased by the arc contraction in the flat position.