• Title/Summary/Keyword: 탄성축

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Estimation of the Axial Stress in High-Tension Bolt by Acoustoelastic Method (음탄성법을 이용한 고장력 볼트의 축응력 평가)

  • Chun, Hae-Hwa;Lee, Tae-Hoon;Jhang, Kyung-Young;Kim, Noh-Yu
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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    • v.26 no.5
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    • pp.285-290
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    • 2006
  • The evaluation of clamping condition has been regarded as the main issue in the safety-maintenance of the clamped high-tension bolts. For this, this paper proposes a method to estimate the axial stress by measuring the TOF (Time-Of-Flight) of ultrasonic wave, which is based on the acoustoelasticity or the dependency of sound speed on the stress. In this method, however, the variation of sound speed within the range of stress induced under the field condition is very small, and thus the accuracy of the TOF measurement is important. We adopted the phase detection method using tone-burst ultrasonic wave to measure the precise TOF. In order to verify the usefulness of the proposed method experiments are carried out and the results were compared with the stress measured by the strain gage. The results show good agreement with each other, and from these we can conclude that the proposed method is highly useful fnr the evaluation of clamping condition in the clamped high-tension bolts.

LSAW Velocity Measurement by Using a PVDF Line-Focus Ultrasonic Transducer (PVDF 직선집속 초음파 트랜스듀서에 의한 누설탄성표면파 속도 측정)

  • 윤혁준;하강열;김무준;윤종락
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.20 no.1
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    • pp.62-67
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    • 2001
  • Velocities of leaky surface acoustic waves (LSAW/sub s/) were measured by using a line-focus polyvinylidene fluoride (PVDF) transducer and compared with theoretically calculated ones. Isotropic materials of Cu, Al, fused quartz, and anisotropic one of Z-cut α-quartz crystal were used as specimens. The velocities were obtained by the separation time between wave components reflected directly from the surface of specimen and LSAW components according to the defocusing distance. The measured velocities well agree with the theoretical results within 1% error, and it was shown that the leaky pseudo-surface acoustic wave (LPSAW) as well as the LSAW propagates with the typical 6-fold anisotropy on the (0,0,1) surface of α-quartz.

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Design of 6 DOF Mechanism with Flexure Joints for telecommunication mirror and Experimental Stiffness Modeling (탄성힌지를 이용한 초정밀 통신용 미러 구동 6축 메커니즘 구현과 실험적 강성 모델링)

  • Kang, Byoung Hun
    • The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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    • v.19 no.6
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    • pp.169-174
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    • 2019
  • Flexure joints are recently used in the ultra-precision mechanism for a telecommunication mirror stage. Flexure joints have several advantages coming from their monolithic characteristics. They can be used to reduce the size of manipulators or to increase the precision of motion. In our research, 6 dof(degree of freedom) mechanism is suggested for micrometer repeatability using a flexure mechanism. To design the 6-dof motion, the 2-dof planar mechanism are designed and assembled to make the 6-dof motion. To achieve a certain performance, it is necessary to define the performance of mechanism that quantifies the characteristics of flexure joints. This paper addresses the analysis and design of the 6-dof parallel manipulator with a flexure joint using a finite element analysis tool. To obtain experimental result, CCD laser displacement sensor is used for the total displacement and the stiffness for the 6-dof flexure mechanism.

탄성유체윤활이론을 적용한 볼 베어링 역학

  • 최동훈
    • Journal of the KSME
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    • v.29 no.3
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    • pp.261-269
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    • 1989
  • 볼 베어링의 성능에 중요한 영향을 미치는 볼 베어링 특유의 기하학적 형상, 탄성론에 근거한 볼과 궤도륜 사이의 접촉역학 및 구름접촉을 위한 탄성 유체윤활이론을 소개한 후, 축방향 하 중하에서 고속으로 회전하고 있는 볼 베어링의 해석방법을 기술하였다. 소개된 해석 방법이 완박한 것은 아니며, 보다 엄밀한 해석을 위하여 마찰열에 의한 온도상승의 영향을 고려하여야 할 것이다. 또한 해석 결과를 얻기 위하여 효율적인 수치 계산법을 적용한 볼 베어링 해석을 위한 결과를 얻기 위하여 효율적인 수치 계산법을 적용한 볼 베어링 해석을 위한 전용 소프트 웨어를 개발하여야 한다. 외국에서는 이와 같은 컴퓨터 프로그램이 사용되고 있으나, 우리도 독자적으로 전용 소프트웨어를 개발함으로써, 외국의 소프트웨어를 도입하였을 때의 한계를 피 하고, 다양한 응용예마다 가장 효율적인 해석을 할 수 있는 유연성을 가질 필요가 있다고 생각 한다. 구조물 최적설계를 위하여 유한요소 해석 프로그램을 이용하듯이, 이와 같은 전용 해석 소프트웨어를 사용하여 볼 베어링의 최적설계를 할 수 있을 것이다.

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Force Reflection for a Spine Needle Biopsy Simulator (척추침생검 시뮬레이터를 위한 힘반향 구현)

  • 권동수;경기욱;강흥식;김진국;나종범
    • Journal of Biomedical Engineering Research
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    • v.21 no.6
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    • pp.575-581
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    • 2000
  • 본 논문에서는 척추침생검 시뮬레이터에서 사용의 햅틱 디바이스인 PHANToM(sup)TM을 이용하여 사실적인 힘을 구현하는 방법을 보여준다. PHANToM(sup)TM은 툴의 끝부분에서 좌표축 방향으로만 힘을 낼 수 있는 단점이 있으며, 시스템의 구동장치의한계로 인하여 딱딱한 물체에 닿을 때 불안정한 특성을 보인다. 또한 좁은 영역 안에서 복잡한 조직들로 인한 급격한 강도 변화도 시스템의 불안정을 초래한다. 모사되는 힘은 두가지 성분으로 나뉜다. 하나는 바늘이 삽입될 때 바늘의 길이 방향으로 느껴지는 힘으로 생체 조직의 모델을 통해 값이 구해진다. 다른 하나는 바늘이 피부를 뚫고 지나간 이후에 바늘이 초기 삽입 방양을 유지 시켜주는 회전방향 힘으로 피봇을 이용하여 구현하였다. 불안정성 문제와 바늘이 튀어나오는 문제는 램핑 필터와 시간변수를 이용하여 제거하였다. 침생검 과정은 생체조직의 탄성 변형뿐 아니라 파괴가 일어나는 변형이므로 사실적인 힘을 구현하기 위해서 실험 데이터를 이용하여 삽입 깊이에 따라 탄성 계수와 마찰 상수가 변하는 모델을 제안하였다.

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핵연료봉 내압 및 지지조건의 변화가 핵연료봉의 진동모드에 미치는 영향

  • 강흥석;윤경호;송기남;전태현;정연호
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1998.05b
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    • pp.297-302
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    • 1998
  • 유한요소법을 이용하여 스프링으로 연속 지지되고 축방향 하중이 작용하는 핵연료봉의 자유진동 해석올 수행하였다. 본 해석에는 지지격자 지지점에서 핵연료봉의 변위가 구속되지 않는 실제 경계조건을 반영하였다. 이러한 경계조건은 지지점 스프링 상수에 의하여 핵연료봉 해석모델의 탄성항이 약화되는 현상을 반영할 수 있어서 지지점이 구속된 기존의 모델보다 고유진동수를 작게 예측한다. 스프링 상수가 어떤 임계값 이하를 갖는 경우 고유진동수 뿐만 아니라 모드형상도 크게 변하기 때문에 지지점을 구속한 모델에 의한 해석은 실제 진동현상을 상당히 왜곡 할 수 있다. 핵연료봉에 작용하는 축방향력이 인장력에서 압축력으로 감소함에 따라 고유진동수도 감소하지만 핵연료봉의 고유형상은 변하지 않았다. 지지격자 스프링 상수의 점진적인 감소와 핵연료봉 축방향 압축력의 감소를 동시에 적용하는 경우 고유 진동수는 두 변수를 별도로 적용했을 때 얻은 최소값의 변화에 따르는 경향을 나타내었다.

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An Experimental Study on the Axial Stiffness of the Concrete Filled Rectangular Steel Tube Columns (콘크리트충전 각형강관 기둥의 축강성에 관한 실험연구)

  • Cha, Hee-Youn;Song, Hyung-Soo;Min, Chang-Shik
    • Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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    • 2008.11a
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    • pp.145-148
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    • 2008
  • AISC-LRFD, ACI 318 and Korean design specifications for concrete filled rectangular steel tube columns do not consider the increasing of axial stiffness such as the elastic modulus and the yield strength due to the confinement effect. AISC-LRFD and ACI 318, however, shows different basic philosophy and equations for computing the elastic modulus and the strength of CFT columns. Through this experimental study, nine rectangular CFT column specimens were made by varying thickness steel tube and concrete strength, the axial stiffness were compared. The comparison between the design specifications and the test results shows different values on the yield strength of the CFT columns. Even though, yield strength of the CFT columns are very similar between AISC-LRFD and Korean design specifications.

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A Study on the Elastohydrodynamic Lubrication of Roller Contact according to Axial Profiles (축방향 프로파일 형태에 따른 롤러의 탄성유체윤활 연구)

  • Jang, Si-Youl;Kim, Wan-Doo;Kim, Min-Chul
    • Tribology and Lubricants
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    • v.23 no.5
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    • pp.187-194
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    • 2007
  • The profile of the roller in the axial direction is the main design factor in order to increase endurance life against the contact fatigue due to the stress concentration along the edge of the roller. Even under the elas-tohydrodynamic lubrication (ehl) conditions, the stress concentration along the edge of the roller greatly worsens the fatigue life both for the roller and contacting body. In this study, roller contacts of finite axial length are studied for the film thickness and pressure of ehl. For the real contact behaviors under the ehl conditions, multigrid and multi-level method is applied so that much higher loading conditions can be investigated. Several axial profiles of roller are investigated to verify how both ehl film and pressure are generated and some of them are recommended for the ehl contact condition.

Static and dynamic elastic properties of the Iksan Jurassic Granite, Korea (익산 쥬라기 화강암의 정 및 동탄성학적 특성)

  • Kang, Dong-Hyo;Jung, Tae-Jong;Lee, Jung-Mo
    • Journal of the Korean Geophysical Society
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    • v.3 no.2
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    • pp.99-112
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    • 2000
  • The Iksan Jurassic Granite shows relatively less fractures and homogeneous rock fabrics, and is one of the most popular stone materials for architectures and sculptures. Almost mutually perpendicular rift, grain, and halfway in the Iksan Jurassic Granite are well known to quarrymen based on its splitting directions, and therefore it should exhibit orthorhombic symmetry. Theoretically, there are 9 independent elastic stiffness coefficients $(C_{1111},\;C_{2222},\;C_{3333},\;C_{2323},\;C_{1313},\;C_{1212},\;C_{1122},\;C_{2233},\;and\;C_{1133})$ for orthorhombic anisotropy. In order to characterize the static and dynamic elastic properties of the Iksan Jurassic Granite, triaxial strains under uniaxial compressive stresses and ultrasonic velocities of elastic waves in three different polarizations are measured. Both experiments are carried out with six directional core samples from massive rock body. Using the results of experiments and the densities measured independently, the static and dynamic elastic coefficients are computed by simple mathematical manipulation derived from the governing equations for general anisotropic media. The static elastic coefficients increase ar uniaxial compressive stress rises. Among those, the static elastic coefficients at uniaxial compressive stress of a 24.5 MPa appear to be similar to the dynamic elastic coefficients under ambient condition. Although some deviations are observed, the preferred orientations of microcracks appear to be parallel or subparallel to the rift, the grain, and the hardway from microscopic observation of thin sections. This indicates that the preferred orientations of microcracks cause the elastic anisotropy of the Iksan Jurassic Granite. The results are to be applied to the effective use of the Iksan Jurassic Granite as stone materials, and can be used for the non-destructive safety test.

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