• 한국전산구조공학회논문집
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• 제20권2호
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• pp.181-190
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• 2007

본 연구에서는 NURBS곡면식을 바탕으로 하는 곡면 모델링과 쉘 유한요소해석의 효율적인 연동체계를 개발하고자 한다. 기하학적으로 정확한 쉘 유한요소해석에서 정확한 기하량의 계산은 필수적이며, 따라서 곡면을 표현하는 일반적인 방법인 NURBS곡면식으로 부터 필요한 기하량을 직접 계산한다면 보간에 의해 발생할 수 있는 기하학적 오차를 줄임으로써 해의 수렴성을 높일 수 있다. 아울러 기하학적으로 정확한 쉘 유한요소를 일반적인 곡면에 적용하기 힘들었던 한계점을 극복하여 수학적으로 표현 가능한 단순한 곡면들뿐만 아니라, NURB곡면식으로 표현 가능한 일반적인 곡면의 해석이 가능하게 되어 적용범위를 확장할 수 있다. 본 연구에서는 곡면을 생성함에 있어 주어진 데이터 점들을 보간하여 NURBS곡면을 생성하는데, 이러한 데이터들은 일반적으로 곡면의 스캐닝을 통해 얻을 수 있다. 곡면을 보간하여 NURBS곡면을 생성하는 과정에서 사용되는 매개변수 정의방식에 때라 생성된 곡면의 정확성이 차이를 보이므로 곡면의 형상에 따라 적합한 방식을 사용하여 곡면을 보간 할 필요가 있다. 몇 가지 잘 알려진 수치예제를 통하여 개발된 연동체계의 성능과 정확성을 검증하고 그 결과를 비교 분석하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권7호
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• pp.607-612
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• 2019

크래시패드의 소프트감은 차량 실내의 고급감에 영향을 미치는 중요한 요소 중 하나이다. 그리고 실내 크래시패드의 소프트감을 향상시키면서 동시에 제조 및 생산 비용의 절감을 위한 다양한 연구들이 진행되고 있다. 크래시패드의 PU 발포 공정은 부품공정, 공정장비 및 다양한 재료의 특성에 대한 이해를 기초로 진행된다. 그러므로 차량 내장 부품의 외관 상품성에 대한 고객 요구조건을 만족하기 위해서 부품공정, 공정장비, 재료선정과 컴퓨터 응용 해석기술을 활용한 통합적인 설계 기법이 활용되었다. 본 연구에서는 스킨성형 방법과 기재의 플라스틱 사출성형 방법 그리고 공정 축소를 고려한 발포 공정을 통합한 기술인 IMG 발포일체성형 공법을 세계 최초로 개발하였다. 본 기술 적용을 통하여 크래시패드 표면 소프트감이 기존 진공성형 공법 대비 40% 향상 효과를 볼 수 있었고, 사출 공정과 제조 공정을 통합하여 기존 공정을 50% 축소할 수 있었다. 또한 사출 금형과 스킨 금형을 통합하고 발포 금형을 삭제하여 금형수도 3개에서 1개로 줄임으로 중형 승용차 적용 기준 원가 20% 절감 효과를 얻을 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권9호
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• pp.425-435
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• 2017

구조해석은 대기업뿐 만 아니라 중소 중견기업에서도 제품 납품을 위한 인증절차의 강화 및 개념설계에서 상세설계로 진행되는 프로세스에서의 시간 단축을 위해 시험과 함께 필수 절차로 활용되고 있다. 적은 비용으로 활용이 가능한 오픈소스 솔버는 자동으로 전처리 데이터를 생성해주는 상용 솔버와 다르게 격자와 같은 입력데이터가 문제가 있을 경우 계산단계에서 오류나 실패하는 경우가 빈번하게 발생할 수 있기 때문에 비 전문가가 활용하기가 어렵다. 본 논문에서는 기존의 구조해석 오픈소스 솔버(Caculix, Code_Aster)를 이용하여 사용자가 손쉽게 기계적 구조 문제의 분석에 활용이 가능한 전 후 처리기를 개발하였다. 특히, 3D 모델, 격자, 시뮬레이션 조건, 결과 정보 분석 등의 각 단계에서 오픈소스 솔버에 따라서 상이한 형태의 데이터를 분석하고 그에 맞는 정확한 정보를 추출 및 생성하는 알고리즘을 개발하여 적용하였다. 또한, 오픈소스 솔버의 계산 정확도를 높이고 오류를 방지하기 위하여 솔버 특성에 맞는 격자를 생성해주고 격자 모델의 자동 힐링 기능을 개발하였다. 마지막으로 해당 시스템의 정확성을 검증하기 위하여 사용소프트웨어와 비교한 검증 결과와 활용 결과를 설명한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.695-701
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• 2018

엔진에서 배기폐열을 회수하여 엔진의 열효율을 향상시키고자 하는 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 연구에서는 모터사이클용 엔진의 배기 폐열 회수용 열전발전 시스템의 성능 해석을 수행하였다. Gamma Tech.의 GT-SUITE 소프트웨어를 사용하여 엔진모사 모델과 열전발전 시스템 모델을 구성하였다. 첫째, 엔진 속도 1000~7000 rpm, 엔진 부하 0~100% 조건에서 엔진의 출력, 연비 등 성능 특성과 배기가스량, 배기가스 온도 등 배기가스 특성을 파악하였다. 연료의 화학에너지 대비 배기가스로 배출되는 에너지의 비율은 엔진 속도 및 부하에 따라 40~60% 수준으로 확인되었다. 둘째, 배기폐열회수용 열전발전 시스템 모델을 구성하였다. 엔진 모델과 열전발전 시스템 모델을 통합 해석하여, 열전소자에서 발생하는 전압, 전류, 회수 전력 특성 등을 분석하였다. 열전소자의 발전 특성은 시스템을 통과하는 배기가스의 온도 분포에 지배적인 영향을 받았다. 현재 구성된 배기폐열회수용 열전발전 시스템의 열전발전량은 배기폐열 에너지 중 최대 2.2% 수준을 회수할 수 있음을 확인하였다. 향후 연구에서는 열전발전 시스템의 설계에 따른 열전발전량 특성을 파악하고, 열전발전 시스템 설계 최적화를 수행할 예정이다.

• 소성∙가공
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• 제4권1호
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• pp.28-38
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• 1995

An integrated process planning system can determine desirable operation sequences even if they have little experience in the design of multistage cold forging process. This system is composed of seven major modules such as input module, pre-design module, formability check module, forming sequence design module, forming analysis module, FEM verification module, and output module which are used independently or in all. The forming sequence for the part can be determined by means of primitive geometries such as cylinder, cone, convex, and concave. By utilizing this geometrical characteristics(diameter, height, and radius), the part geometry is expressed by a list of the primitive geometries. Accordingly, the forming sequence design is formulated as the search problem which starts with a billet geometry and finishes with a given product one. Using the developed system, the sequence drawing with all dimensions, which includes the dimensional tolerances and the proper sequence of operations for parts, is generated under the environment of AutoCAD. Several forming sequences generated by the planning system can be checked by the forming analysis module. The acceptable forming sequences can be verified further, using FE simulation.

• 한국BIM학회 논문집
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• 제1권2호
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• pp.12-18
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• 2011

건설 프로젝트 생애주기 전반에 걸쳐 생성되는 정보를 3차원 모델을 기반으로 관리하는 BIM (Building Information Modeling) 기술은 계획, 설계, 구조해석은 물론 견적 및 3차원 시뮬레이션을 통한 시공계획 등 공사관리 업무를 통합하는 방향으로 발전하고 있다. BIM 기반 견적모델은 3차원 모델의 사용 용도에 따라 상세수준의 차이와 모델정보의 차이를 보이는데, 본 연구에서는 교량 구조물을 대상으로 하여 견적을 위한 모델의 LOD 수준을 파악하였다. 또한 건설정보 분류체계에 적용되는 라이브러리의 클래스를 정의하고 Microstation의 API를 이용하여 클래스의 파라메터를 추출하여 파라메터와 연동되는 Resource의 물량정보를 산출한다. 견적 모델과 상이하게 모델링된 모델에서 하위 모델을 계층화 하고 견적수준으로 병합함으로써 BIM 기반 토목 라이브러리를 통한 견적자동화시스템을 검증하였다.

• 한국항공운항학회지
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• 제23권3호
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• pp.8-17
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• 2015

In this research, low fidelity air/heat load analysis was conducted for the intake of high speed vehicle. For air/heat load calculations, aerodynamic properties at the surface and the boundary layer edge were estimated using Taylor-Maccoll equation for conical flow, shockwave relation and Prandtl-Meyer expansion equation for internal and external flow. Couette flow assumption and Reynolds analogy were used in order to calculate convective heat transfer coefficient. In order to calculate skin friction coefficient for heat transfer coefficient analysis, Van Driest method II and Reference Enthalpy method were considered. An axis symmetric SCRAMJET model was selected as a reference configuration for verifying the proper implementation of the present method. Comparison of the results using the present method and Computational Fluid Dynamic analysis showed that the present method is valuable for efficiently providing pressure and heat loads for air-intake structure design of the high speed air vehicle.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권9호
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• pp.5480-5486
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• 2014

조향계 엔지니어들에게 전동 조향 시스템의 시뮬레이션 및 분석을 위한 새로운 방식의 소프트웨어를 소개한다. 이 소프트웨어 MSAS는 전동 조향 시스템의 시뮬레이션, 분석 및 종합 기능을 제공하며, 기본적으로 조향계 모델과 차량모델 및 제어로직에 기초한다. 부품 공급회사들은 제어로직을 블랙박스 형태로 제공하기 때문에 이 소프트웨어는 로직 설계자의 의도에 따라 블랙박스 형태이든지 또는 화이트박스 형태이든지 모두 사용가능하다. 또한 이 소프트웨어는 공급회사들의 에스함수 제어로직 및 RMDPS와 함께 통합될 수 있다.

• 한국CDE학회논문집
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• 제11권2호
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• pp.128-137
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• 2006

In this paper, a CAD/CAE integrated optimal design system is developed, in which design and analysis process is automated using CAD/CAE softwares for a complex model in which the modeling by parametric feature is not easy to apply. Unigraphics is used for CAD modeling, in which the process is automated by using UG/Knowledge Fusion for modeling itself and UG/Open API function for the other functions respectively. Structural analyses are also carried out automatically by ANSYS using the imported parasolid model. The developed system is applied for the PLS(Plasma Lighting System) consisting of more than 20 components, which is a next generation illumination system that is used to illuminate stadium or outdoor advertizing panel. The analyses include responses by static, wind and impact loads. As a result of analyses, tilt assembly, which is a link between upper and lower body, is found to be the most critical component bearing higher stresses. Experiment is conducted using MTS to validate the analysis result. Optimization is carried out using the software Visual DOC for the tilt assembly to minimize material volume while maintaining allowable stress level. As a result of optimization, the maximum stress is reduced by 57% from the existing design, though the material volume has increased by 21%.

• 대한기계학회논문집A
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• 제28권7호
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• pp.1029-1037
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• 2004

High-speed/precision servomechanisms have been widely used in the manufacturing and semiconductor industries. In order to ensure the required high-speed and high-precision specifications in servomechanisms, an integrated design methodology is required, where the interactions between mechanical and electrical subsystems will have to be considered simultaneously. For the first step of the integrated design process, it is necessary to obtain not only strict mathematical models of separate subsystems but also formulation of an integrated design problem. A two-degree-of-freedom controller described in the discrete-time domain is considered as an electrical subsystem in this paper. An accurate identification process of the mechanical subsystem is conducted to verify the obtained mathematical model. Mechanical and electrical constraints render the integrated design problem accurate. Analysis of the system performance according to design and operating parameters is conducted for better understanding of the dynamic behavior and interactions of the servomechanism. Experiments are performed to verify the validity of the integrated design problem in the x-Y positioning system.