In this study, the theoretical method and the finite element analysis were designed in parallel to fabricate basic research data on the production of tool horn for cutting machine with ultrasonic vibration energy. In order to perform high-performance ultrasonic cutting, it is necessary to vibrate only with longitudinal vibration instead of transverse vibration. In order to efficiently transmit the mechanical vibration energy, the maximum amplitude should be generated at the output portion. Therefore, the tool horn must be designed so that the excitation frequency of the oscillator and the natural frequency of the tool horn are the same. In order to design the resonance of the tool horn, there are a theoretical approach using the one-dimensional wave equation and a method of reflecting the finite element analysis result to the design model. In this study, the approximate dimensions of the tool horn are first determined through the one- Based on the results of the finite element analysis, the optimal model was selected and reflected in the final shape of the tool horn. We will use this information as the basic data of actual tool horn for cutting, and will compare the production and experimental data with the contents of this research.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.34
no.3
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pp.307-313
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2010
In this study, alternative designs for the bends used in district heating pipes are investigated. The district heating pipes, which are subjected to temperatures of 10 to $120^{\circ}C$ and a water pressure of $16\;kgf/cm^2$, have to withstand thermomechanical cyclic loads when in use. These pipes comprise three concentric tubes: a steel pipe (internal), polyurethane (PUR) insulator (middle), and a high-density polyethylene (HDPE) case (external). In addition, the bends in the district heating pipe system are covered with foam pads that cause aging. In this study, an alternative bend design that does not involve the use of a foam pad is proposed to overcome the aging problem in the bends. In the proposed design, "shear rings" are added to the surface of a bend, and its dimensions are determined by a combination of the statistical (Taguchi) method and FEM. The geometrical parameters such as thickness, height, and number of the rings significantly affect the design optimization, and hence, they affect the results of the FEM.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.9
no.6
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pp.1726-1732
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2008
Injection molding is one of plastic forming technology which can easily mass-produce plastic parts with various and even complex shape. The technology has lots of difficulties in making a good part due to phase change of material, high applied pressure, and fast melt flow speed in the cavity. To overcome the problems, they had to make trial and error method until the CAE(Computer Aided Engineering) could be a tool for concurrent engineering. In this paper, we investigate the optimal design for a plastic DVD tray part by systematic approach of the commercial CAE program. In design, we should consider two objectives which are both dimensional stability and cost-down. The dimension of the part is crucial because the tray should carry a DVD correctly, but the part is too thin to injection-mold easily. In order to improve the moldability, the mold is designed in the form of stack mold which is a kind of 4 hot runner system. In first, we changed the stack-mold system with one hot-runner to cost down, and decided the optimal position of the gate. After that, we investigate the effect of both the layout of cooling channels and the cooling temperature on the shrinkage of the DVD tray. A optimal simulation approach, the gate design is 2Gate#3 and the layout is Case2 cooling line as the optimal temperature of $70^{\circ}C$. The Moldflow and PC+ABS are used for the CAE program and material respectively.
Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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v.17
no.4
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pp.262-269
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1997
An eddy current probe ($8{\times}1$ multiple-element, surface scan) was successfully designed and fabricated at the KEPRI using the impedance equivalent circuit theory. The probe is intended for the detection of circumferential deformations (cross-section view) of the heat exchanger tubing that can occur due to corrosion, erosion, and denting. Optimum design parameters providing the highest sensitivity and signal-to-noise ratio, such as the coil dimensions, electrical characteristics, and test frequencies, were determined based on initial laboratory experiments conducted on the test specimen (SS304 tubing: OD : 9.68mm, wall-thickness : 0.47mm) containing artificial flaws (e.g., dents and corroded surface on tube OD) using the available Zetec-made probe. Using this parameters, a new probe was made and tested on an unknown specimen. The result indicated that the new probe is capable of detecting the circumferential deformation with the error of ${\pm}0.2%$ (0.022mm) of the tube O.D.
Weft insertion mechanism is for completing the structure of yarn and weft yarn and its driving method is screw type. In the high speed rapier loom, weft yarn is thrown by insert rapier and carrier rapier into the shed which make divide two parts of upper part ant lower part for warp yarn. It is possible for this mechannism to reduce the size of rapier and wheel, and directly connected to the main shaft without gear belt. Therefore, exact rapier motion through realization of arbitrary acceleration diagram requested rapier and optimal design for high speedization and operating rate increasing are necessary. In this study, with a view to exact system analysis for understanding of overall trace and high speedization of rapier loom through computer simulation. we report not only deduction of displacement, velocity, and acceleration components of rapier for analysis theory establishment, of weft insertion mechanism and exact motion induction according to screw rotation, but also development of simulation program for realization these on the monitor.
Korean Journal of Construction Engineering and Management
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v.1
no.1
s.1
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pp.80-86
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2000
The future costs of energy and the cost of the repair of apartment buildings are expected to rise continuously in proportion to the initial costs. Therefore it has become important for these increasing costs to be incorporated and reflected in the design of the building. Systems such as structure and services for the buildings remain constant, but a number of the walls and windows can vary and thus have a major influence on the total construction and running costs of a building. The critical factor in the apartment unit design for the optimization of life cycle cost (LCC) is the ratio of the x and y axis of the walls in the unit plan. This paper demonstrates how to achieve the optimal size and thus optimize the LCC of the building.
Lee, Jeong Ju;Kang, Shin Uk;Chun, Gun Il;Kim, Hyeon Sik
Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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2020.06a
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pp.14-14
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2020
일반적으로 수문빈도해석은 치수계획 수립에 이용되는 설계강수량, 계획홍수량 등을 산정하기 위해 연최대치계열 또는 연초과치계열 자료를 이용한 극치빈도해석을 수행하고, 확률분포의 우측꼬리(right tail) 부분을 이용하여 확장된 재현기간에 해당하는 확률수문량을 추정한다. 하지만 가뭄 관련 분석에서는 확률분포의 좌측꼬리(left tail) 부분은 이용해 확장된 재현기간별 확률수문량을 추정해야할 경우가 발생한다. 또한 물관리 실무에서 장 단기 운영계획 수립을 위해 이용하는 갈수빈도 유입량 산정 등에서도 평년보다 작은 수문량에 대한 빈도해석이 필요한 경우가 있다. 국가 가뭄정보분석센터에서는 기존에 K-water연구원에서 개발한 빈도해석 프로그램인 K-FAT의 분석모듈을 이용해 극소치계열 또는 갈수빈도 유입량 분석에 특화된 가뭄빈도해석 프로그램을 개발하였다. 본 프로그램은 GEV, Gumbel, Weibull 등 14개의 확률분포형을 포함하며, 모멘트법, 최우도법 및 L-모멘트법을 사용하여 매개변수를 추정한다. 적합도 검정의 경우 χ2, K-S, CVM, PPCC 및 수정 Anderson-Darling test를 이용하여 다각적인 검정을 할 수 있도록 하였다. 분석을 위한 입력 자료의 경우 사용자가 전처리를 통해 준비한 연최소치계열 등 연도별 시계열자료를 이용할 수 있으며, 일단위 및 월단위의 강수량 또는 댐 유입량 자료를 이용해 사용자가 원하는 기간의 누적강수량, 평균 유입량으로 변환할 수 있는 자료변환 기능을 추가하여 실무 활용성을 높였다. 또한 최적 확률분포 선정을 위해 참고할 수 있도록 AIC(Akaike information criteria)와 BIC(Bayesian information criteria) 분석이 포함되어 있으며, Bootstrap 기법 등을 이용한 불확실성 산정을 통해 추정 값의 신뢰구간을 표시하도록 하였다. 개발된 프로그램은 베타버전 시험배포를 거쳐 가뭄정보포털을 통해 배포할 예정이다.
Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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v.25
no.5
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pp.617-626
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2019
This study analyzes the optimal location of gas detectors through the gas dispersion in a cargo compressor room of a 174K LNG carrier equipped with high-pressure cargo handling equipment; in addition, we propose a reasonable method for determining the safety regulations specified in the new International Code of the Construction and Equipment of Ships Carrying Liquefied Gases in Bulk (IGC). To conduct an LNG gas dispersion simulation in the cargo compressor room-equipped with an ME-GI engine-of a 174 K LNG carrier, the geometry of the room as well as the equipment and piping, are designed using the same 3D size at a 1-to-1 scale. Scenarios for a gas leak were examined under high pressure of 305 bar and low pressure of 1 bar. The pinhole sizes for high pressure are 4.5, 5.0, and 5.6mm, and for low pressure are 100 and 140 mm. The results demonstrate that the cargo compressor room will not pose a serious risk with respect to the flammable gas concentration as verified by a ventilation assessment for a 5.6 mm pinhole for a high-pressure leak under gas rupture conditions, and a low-pressure leak of 100 and 140 mm with different pinhole sizes. However, it was confirmed that the actual location of the gas detection sensors in a cargo compressor room, according to the new IGC code, should be moved to other points, and an analysis of the virtual monitor points through a computational fluid dynamics (CFD) simulation.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.13
no.11
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pp.5578-5586
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2012
The accurate estimation of discharge is very essential as the important factor of river design for the utilization and flood control, hydraulic construction design. The present discharge production is using the stage-discharge relationship curve in the river. The rating curve uses the method by predicting the discharge based on regression analysis using the measured stage and discharge data in a flood season. The method is comparatively convenient and has especially advantages in that it can predict the discharge having the difficulty of observation in a flood season. However, this method has basically room for improvement because the method only uses the relationship between stage and discharge, and doesn't reflect the hydraulic parameters such as hydraulic radius, energy slope, roughness, topography, etc.. Therefore, in this study, discharge was predicted using the convenient calculation method with empirical parameters of the Manning and Chezy equations, which were proposed by Choo et at (2011) in KSCE as a new methodology for estimating discharge in open channel. The proposed method can conveniently estimate empirical parameters in both of Manning and Chezy equations and the discharge is estimated in the open channels. There are proved by using data measured in meandering lab. channel and India canal and the accuracies show about determination coefficient 0.8. Accordingly, this method will be used in actual field if this study is continuously conducted.
Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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2017.04a
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pp.150-150
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2017
조립라인에서 볼트의 수량을 정확하게 검출하는 장치는 작업속도의 향상 및 불량발생을 줄이기 위해 필요한 것이다. 현재 조립에 필요한 수량을 작업자의 시각에 의해 파악하고 있기 때문에 작업시간이 증가되고 있으며 특히 조립 과정 중 작업자의 실수로 볼트가 제품의 내부에 침투하여 제품의 소음, 성능저하 및 수명단축을 초래하고 있다. 본 연구에서는 작업자의 편의성 및 조립속도 향상을 위해 볼트를 감지하여 자동으로 수량을 검출하는 장치를 개발하였다. 볼트의 특성에 따라 볼트 선별부의 치수를 수정하면 되도록 하였다. 조립라인의 생산성을 향상시키기 위한 설계는 Auto CAD를 이용하였다. 조립라인의 공간 효율 증가를 위하여 볼트 수량 검출기의 가로${\times}$세로의 크기를 최소로 하여 $220{\times}360{\times}1170mm$로 설계하였다. 받침대는 $60{\times}60$ 프로파일을 이용하였고 다른 구성 부품은 SUS304 재질을 가공하여 조립하였다. 실험은 실험구 마다 100회 측정하여 평균값을 나타냈으며, 소수점은 시스템에 영향이 없기 때문에 절사하였다. Test 19-27 구간이 배출부가 가장 적게 구동하는 것으로 나타났다. 정렬부의 각도가 10, $15^{\circ}$의 경우는 볼트와 배출부의 마찰력이 증가하여 구동횟수가 증가한 것으로 판단된다. $20^{\circ}$이상의 각도에서는 볼트가 배출부에 안착하기 전에 하강하기 때문에 반복횟수가 증가한 것으로 판단된다. 따라서 최적의 정렬부 각도는 $20^{\circ}$로 나타났다. 볼트의 지름이 3, 5, $7{\phi}$ 일 때 정렬부의 각도에 따른 정렬부의 반복횟수에 대한 결과 값을 한 결과 $20^{\circ}$에서 정렬부의 구동횟수가 가장 적은 것 으로 나타났다. 정렬부의 각도가 큰 경우 구동에 의한 볼트와의 운동에너지의 증가로 반복횟수가 증가한 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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