• 한국음향학회지
• /
• 제37권2호
• /
• pp.92-98
• /
• 2018

본 논문은 모형 프로펠러를 대상으로 공동수조 시험, 수중 충격시험, 유한요소해석 및 전산유체해석에 기반하여 수행한 명음 발생 메커니즘 연구이다. 선미 유동을 모사하기 위해 반류망, 프로펠러 및 방향타를 설치하고 수중청음기와 가속도계로 프로펠러 명음 현상의 발생과 소멸을 계측하였다. 유한요소해석을 통해 프로펠러 날개의 고유진동수를 예측하고 접촉 및 비접촉식 충격시험으로 이를 검증하였다. RANS(Reynolds Averaged Navier-Stokes) 방정식 기반 전산유체해석을 통하여 프로펠러 날개 각 단면의 유속과 유효 받음각을 계산하였으며, DES(Detached Eddy Simulation) 기반 고해상도 해석을 통해 명음 발생 위치에서 2-D 날개 단면 뒷전의 와류흘림주파수(vortex shedding frequency) 계산을 수행하였다. 수치적으로 예측된 와류흘림주파수는 모형시험으로 계측한 명음 발생 주파수 및 날개 고유진동수와 일치함을 확인하였다.

• 한국소음진동공학회논문집
• /
• 제20권7호
• /
• pp.651-657
• /
• 2010

Previous experimental results performed by many researchers for a couple of decades in South Korea have shown that an absorbing sheet inserted in a conventional floating slab system for thermal insulation or vibration absorption may amplify the vibration of the slab system at specific frequency ranges depending on the material properties of the sheet. The amplified vibration, consequently, results in the heavy weight floor impact noise exceeding the sound level limit for an apartment house, 50 dB. In this study, the amplification mechanism is examined through numerical analysis and a new slab system is proposed to reduce the amplification and control the noise. The new slab system consists of studs connecting the base slab and upper concrete finishing yielding the dramatically increased stiffness of the slab. The numerical simulation is performed to investigate the effect of the slab system with studs on the vibration and noise control. The results show that the performance of the slab is sensitive to the number and location of studs, and the heavy weight floor impact noise can be reduced up to 6~7 dB compared to the conventional slab system at the optimal stud location.

• 공업화학
• /
• 제22권6호
• /
• pp.711-717
• /
• 2011

전자충격반응을 고려한 three moment 플라즈마 모델과 전기적 중성성분의 반응을 고려한 유체 유동 모델을 결합하여 용량결합형 산소플라즈마에 대한 2차원적 전산모사 연구를 수행하였다. 전자의 에너지에 의하여 좌우되는 전자충격반응에 대한 반응속도는 전자와 $O_2$ 및 O 사이의 전자충돌단면적으로부터 계산되었다. 플라즈마 모델과 유체 유동 모델을 결합하고 상세한 반응메커니즘을 포함시킴으로써 전하를 띠는 전자와 이온($O_2{^+}$, $O^+$, $O_2{^-}$, and $O^-$) 그리고 기저상태의 산소($O_2$ and O)뿐만 아니라 $O_2(a^1{\Delta}_g)$, $O_2(b^1{{\Sigma}_g}^+)$, $O(^1D)$, $O(^1S)$ 등과 같이 산소플라즈마 특성에 중요한 역할을 하는 준안정상태 성분들의 시공간적 분포를 예측할 수 있었다. 또한 산소플라즈마의 전산모사로부터 sheath 경계에 이중층이 존재함을 확인할 수 있었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제29권3호
• /
• pp.49-53
• /
• 2022

초박형 유리(Ultra-Thin Glass, UTG)는 디스플레이 보호용 커버 윈도우로 폴더블(foldable) 디스플레이에 사용되고 있으며, 향후에는 롤러블(rollable) 디스플레이나 다양한 플렉시블(flexible) 전자기기에 확대 적용될 것으로 예상되고 있다. 폴더블 디스플레이의 경우, 사용자들에 의해 굽힘과 터치 펜에 의해 충격을 받게 되고, 이 외에도 낙하 등 다른 외부충격에 쉽게 노출되어 있다. 초박형 유리는 100 ㎛ 이하로 두께가 얇고 취성하여 여러 외부 충격에 의해 쉽게 균열이나 파단이 발생할 수 있고, 이러한 균열이나 파단은 폴더블 디스플레이에 심각한 신뢰성 문제를 야기한다. 따라서, 본 연구에서는 초박형 유리의 내충격 신뢰성을 평가하는 펜 낙하 실험을 유한 요소 모델로 구성하고, 초박형 유리의 내충격 신뢰성을 향상시키기 위한 기계적 모델링을 진행하였다. 초박형 유리층 상부 혹은 하부에 보강층을 삽입했을 때, 펜 낙하에 의해 초박형 유리층에 작용하는 응력 메커니즘을 분석하였고, 그에 따라 신뢰성 향상을 위한 최적의 구조를 제시하였다. 또한 초박형 유리의 강도에 따른 최대 펜 낙하 높이를 예측할 수 있도록 펜 낙하 높이에 따라 초박형 유리층에 작용하는 최대 주 응력 값을 분석하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.180-185
• /
• 2004

Unlike industrial manipulators, the manipulators mounted on the service robots are interacting with humans in various aspects. Therefore, safety has been the important design issue. Many compliant robot arm designs have been introduced for safety. It is known that passive compliance method has faster response and higher reliability than active ones. In this paper, a new safe mechanism based on passive compliance has been proposed. Passive mechanical elements, specifically transmission angle of the 4-bar linkage, springs and shock absorbing modules are incorporated into this safe mechanism. This mechanism works only when the robot arm exerts contact force much more than the human pain tolerance. Validity of the safe mechanism is verified by simulations and experiments. In this research, it is shown that the manipulator using this mechanism provides higher performance and safety than those using other passive compliance mechanisms.

• 한국소음진동공학회논문집
• /
• 제19권10호
• /
• pp.1053-1061
• /
• 2009

The goal of this paper is to investigate the generation characteristics of the main impulsive noise sources generated by the supersonic flow discharging from a muzzle. For this, this paper investigates two fundamental mechanisms to sound generation in shocked flows: shock motion and shock deformation. Shock motion is modeled numerically by examining the interaction of a sound wave with a shock. The numerical approach is validated by comparison with results obtained by linear theory for a small disturbance case. Shock deformations are modeled numerically by examining the interaction of a vortex ring with a blast wave. A numerical approach of a dispersion-relation-preserving(DRP) scheme is used to investigate the sound generation and propagation by their interactions in near-field.

• 로봇학회논문지
• /
• 제12권2호
• /
• pp.161-172
• /
• 2017

Foot mechanisms play the role of interface between the main body of robotic systems and the ground. Biomimetic design of the foot mechanism is proposed in the paper. Specifically, multi-chained and multiple contact characteristics of general foot mechanisms are analyzed and their advantages are highlighted in terms of impulse. Using Newton-Euler based closed-form external and internal impulse models, characteristics of multiple contact cases are investigated through landing simulation of an articulated leg model with three kinds of foot. It is shown that in comparison to single chain and less articulated linkage system, multi-chain and articulated linkage system has superior characteristic in terms of impulse absorption as well as stability after collision. The effectiveness of the simulation result is verified through comparison to the simulation result of a commercialized software.

• 한국주조공학회지
• /
• 제28권4호
• /
• pp.175-178
• /
• 2008

우주선, 항공기, 수송차량 등은 기능은 집적 다양화 그리고 성능의 고도와 됨에 따라 에너지 효율성을 위해 구조부재의 경량화가 중요성은 증가되고 있다. 경량화 구조부재 재료 중에는 알루미늄 합금, 세라믹, 복합재료 등이 개발되어 우주선, 항공기, 수송차량 구조부재에 적용하기 위한 많은 연구가 이루어지고 있다. 이들 중, 20세기 초 알루미늄합금이 초 경량화 구조부재로서 많이 이용되었다. 본 논문에서는 경량화 재료 중 이방성을 가지는 복합재료를 구조부재에 적용하였다. 그러나 구조부재에 적용되기 위한 이방성 복합 재료는 강한 충격 이후 취성의 특징 때문에 하중과 흡수에너지가 급속히 감소하는 단점을 가지고 있다. 그래서 이방성 복합재료의 각 층간을 완전히 접합하여 성질이 매우 우수한 부재를 제작할 수 있는 Autoclave 성형법으로 제작하였다. 이방성 복합재료 중 CFRP를 설계 메커니즘 변수에 따라 Autoclave 성형을 하고 하중과 흡수에너지가 높음 평가하기 위해 굽힘실험을 하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
• /
• pp.75-75
• /
• 2004

Carbon/epoxy는 기존의 금속재료에 비해 피로강도 및 기계적 특성이 매우 우수하다. 따라서 최근 튜브형태의 Carbon/epoxy 활용방안이 부각되고 있다. 그러나 Carbon/epoxy는 탄소재료의 특성상 고압, 충격 및 부식에 매우 취약하다. 또한, 장기간 고압피로 및 크리프에 노출될 경우, 금속재료에서는 관찰할 수 없는 층간분리(delamination)가 발생된다. 이러한 층간분리는 섬유방향과 평행하게 진전될 때 급격한 파손을 야기하므로 층간분리에 대한 메커니즘을 이해하고 그 방지책을 강구하는 것은 매우 중요하다.(중략)

• 한국신뢰성학회:학술대회논문집
• /
• 한국신뢰성학회 2011년도 춘계학술발표대회 논문집
• /
• pp.131-140
• /
• 2011

도로안전시설용 시선유도봉은 통상 도로에 설치되어 운전자의 시선을 유도하고 차선을 분리하는 용도로 사용된다. 이러한 시선유도봉은 주로 도로상에 설치되기 때문에 차량과 부딪히는 경우가 자주 발생하므로 제품의 내구성이 특히 요구된다. 종래의 시선유도봉에 대한 평가방법은 제품의 일부를 채취하여 재료의 기본 품질 성능만을 평가하였다. 그러나 현장의 도로관리를 담당하고 있는 수요기관에서는 빈번한 사고와 민원으로 인해 제품의 평가방법에 대한 문제 제기를 하였고, 완제품 상태로 신뢰성을 평가할 수 있는 방법 개발을 요구하였다. 따라서 본 연구에서는 시선유도봉의 주요 고장 요인이 되는 차량 충돌에 의한 재질 파손, 바퀴 압축에 의한 회복 불능, 제품 표면에 부착되는 반사시트의 박리 및 변색에 대한 고장 메커니즘 분석하고, 이러한 고장을 재현할 수 있는 신뢰성 평가법을 개발하고자 하였다. 주요 고장 메커니즘 분석을 위해 국내.외 평가 기준을 조사하였으며, 특히 미국 AASHTO's (American Association of State Highway and Transportaion Officials)의 NTPEP (National Transportation Products Evaluation Program)에서 수행하고 있는 내구성 평가 방법에 대한 사례 조사를 통해 국내 적용을 검토해 보았다. 또한 서울시설관리공단의 협조로 가장 주요한 고장의 요인으로 꼽히는 차량 충돌 시험을 올림픽대로 내 조각공원에서 실시하였다. 그 결과 시험실에서 고장을 재현할 수 있는 신뢰성 평가 장비 개발의 필요성이 부각되었으며, 차량 충돌과 바퀴 압축을 모사할 수 있는 신뢰성 평가 장비를 제작하였다. 시선유도봉의 신뢰성 평가는 기본적인 품질성능평가 이외에 신규로 개발된 충격시험(고온, 저온, 반사지)과 굴곡압축시험, 반사지와 재질의 내후성 시험을 실시하였다. 또한 국내 9개사(社) 10개 제품에 대한 신뢰성 비교평가를 실시한 결과, 제품의 내구성에 중요 척도가 되는 신뢰성 평가 기준을 설정할 수 있었고, 합리적인 제품의 가격 수준과 품질 수준에 대한 신뢰성 가이드를 제공할 수 있었다.