• 전산구조공학
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• 제7권2호
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• pp.121-129
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• 1994

다공평판에 대한 기존의 응력해석 방법은 해석수행에 많은 시간과 전산비용이 요구되는 단점이 있다. 본 논문에서는 다공평판을 구멍이 없능 일반평판(Equivalent Solid Plate)으로 가정하여 쉽게 해석할 수 있는 응력해석방법을 개발하였다. 이 방법은 다공평판을 구멍이 없는 일반평판으로 가정하여 모델링한 후 등가재질 특성을 사용하여 등가가상응력을 구하고 이를 실제응력으로 변환하는 것이다. 그 적용예로서 사각형 배열형상의 다공평판을 대상으로 경우해석을 수행하였으며 이 결과를 기존의 응력해석방법에 의한 결과와 비교하였다. 이 결과 등가편판이론에 의한 계산결과는 기존의 응력해석방법에 의한 계산결과와 유사한 값을 생산하면서도 보수적이어서 실제 설계에 응용시 활용가능함이 입증되었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.81.1-81.1
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• 2010

SOFC 발전시스템의 상용화를 위해 선행되어야 할 것은 스택의 안정적 출력 및 신뢰성 확보이다. 이를 이루기 위해서는 스택을 구성하는 구성요소의 신뢰성 있는 규격 및 검수가 필요하다. 즉, 셀, 밀봉재, 분리판 및 집전체로 대변되는 구성요소들이 스택에 장착되었을 때 그 기능을 최대한 발휘하면서도 점진적 또는 급격한 품질저하가 발생되지 말아야 한다. 특히, 셀의 경우 스택의 성능에 직접적인 영향을 미치는 구성요소로서 품질에 대한 명확한 검수기준이 필요하다. SOFC용 셀은 다공성 anode, 치밀한 전해질, 그리고 다공성 cathode로 구성된 세라믹 소결체이다. 이 때 치밀한 전해질에 결함이 내재되어 있거나 물리적 힘에 의해 신규로 발생할 경우, 연료로 사용되는 수소와 공기가 만나는 cross-over가 발생하게 된다. Cross-over는 연료가 소모되는 문제도 있지만 발열로 인한 Hot spot을 형성시켜서 주변과의 온도구배를 유발하고, 이로 인해 고체 전해질의 균열전파를 일으킬 수 있고 나아가 급격한 셀의 파괴를 야기할 수 있다. 본 연구에서는 SOFC에 사용되는 셀의 형상측정, 물리적 강도 및 결함 검출을 위한 검수기법을 개발하여 스택의 신뢰성 향상과 향후 규격표준화를 위한 기반을 제공하고자, 평판형 셀의 3차원 형상을 정밀하게 측정하는 장치와 일정 면압을 인가하여 특정 형상을 갖고 있는 셀의 물리적 파괴여부를 판단할 수 있는 장치, 그리고 셀의 전해질에 내재된 결함을 검출할 수 있는 장치를 제작하였다. 본 장치들은 $1,000cm^2$급 평판형 셀까지 검수할 수 있도록 고안하여 양산시스템에 접목시킬 수 있도록 고안된 것이다. 본 장치들을 이용한 검수결과, 현재 $700cm^2$급 평판형 셀의 경우 최대 camber가 4mm 이하, 전해질의 He leak rate는 $5{\times}10^{-5}mbar.l/s.cm^2$ 이하라는 검수규격을 본 연구소에서 운전하는 스택에 1차적으로 적용하였으며 현재 검수규격의 신뢰성 및 강화를 위한 연구를 수행 중에 있다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제22권9호
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• pp.830-836
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• 2012

The NDIF method based on a sub-domain technique is introduced to extract highly accurate natural frequencies of arbitrarily shaped plates with the simply-supported boundary condition. The NDIF method, which was developed by the authors for the eigen-mode analysis of arbitrarily shaped plates with various boundary conditions, has the feature that it yields highly accurate natural frequencies thanks to its effective theoretical formulation, compared with other analytical methods or numerical methods(FEM and BEM). However, the NDIF method has the weak point that it can be applicable for only convex plates. It was revealed that the NDIF method offers very inaccurate natural frequencies or no solution for concave cavities. To overcome the weak point, the paper proposes the sub-domain method of dividing a concave plate into several convex domains. Finally, the validity of the proposed method is verified in various case studies, which indicate that natural frequencies obtained by the proposed method are very accurate compared to the exact method and FEM(ANSYS).

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제18권6호
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• pp.674-680
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• 2008

A new meshless method for obtaining natural frequencies of arbitrarily shaped plates with the free boundary condition is introduced in the paper. In order to improve the characteristics of convergence and accuracy of the method, a special local polar coordinates system is devised and located for each of nodes distributed along the boundary of the plate of interest. In addition, a new way of decreasing the size of the system matrix that gives natural frequencies of the plate is employed to reduce the amount of numerical calculations, which is needed for computing the determinant of the system matrix. Finally the excellence of the characteristics of convergence and accuracy of the method is shown in several case studies, which indicate that natural frequencies by the proposed method are very accurate and converged swiftly to exact values as the number of boundary nodes increases.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제19권6호
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• pp.607-613
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• 2009

A new formulation of NDIF method to the algebraic eigenvalue problem is introduced to efficiently extract natural frequencies of arbitrarily shaped plates with the simply supported boundary condition. NDIF method, which was developed by the authors for the free vibration analysis of arbitrarily shaped membranes and plates, has the feature that it yields highly accurate natural frequencies compared with other analytical methods or numerical methods(FEM and BEM). However, NDIF method has the weak point that it needs the inefficient procedure of searching natural frequencies by plotting the values of the determinant of a system matrix in the frequency range of interest. A new formulation of NDIF method developed in the paper doesn't require the above inefficient procedure and natural frequencies can be efficiently obtained by solving the typical algebraic eigenvalue problem. Finally, the validity of the proposed method is shown in several case studies, which indicate that natural frequencies by the proposed method are very accurate compared to other exact, analytical, or numerical methods.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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• pp.740-745
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• 2003

The so-called boundary node method (or NDIF method) that was developed by the authors has been extended for free vibration analysis of arbitrarily shaped plates with free edges. Since the proposed method is based on the collocation method, no integration procedure is needed on boundary edges of the plates and only a small amount of numerical calculation is required. A special coordinate transformation has been devised to consider the complicated free boundary conditions at boundary nodes. By the use of the special coordinate transformation, the radius of curvature involved in the free boundary conditions can be successfully dealt with. Finally, verification examples show that natural frequencies obtained by the present method agree well with those given by exact method and other analytical methods.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제13권10호
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• pp.821-827
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• 2003

The so-called boundary node method (or NDIF method) that was developed by the authors has been extended for free vibration analysis of arbitrarily shaped plates with free edges. Since the proposed method requires no interpolation functions. no integration Procedure is needed on boundary edges of the plates and only a small amount of numerical calculation is involved, compared with FEM and BEM. In order to explain tile reason why spurious eigenvalues are generated when the NDIF method is applied to free plates, the NDIF method has been considered for free vibration analysis of both a fixed string and a free beam. Finally, verification examples show that natural frequencies obtained by the present method agree well with those given by an exact method or a numerical method (ANSYS).

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제26권5호
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• pp.602-608
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• 2016

The paper proposes a practical meshless method for the free vibration analysis of clamped plates having arbitrary shapes by extending the non-dimensional dynamic influence function (NDIF) method, which was developed by the author in 1999. In the proposed method, the domain and boundary of the plate of interest are discretized using only nodes without elements unlike FEM and the system matrices are obtained by making domain nodes and boundary nodes satisfy the governing differential equation and boundary conditions, respectively. However, since the above system matrices are not square ones, the problem of free vibrations of clamped plates is not reduced to an algebraic eigenvalue problem. An additional theoretical treatment is considered to produce an algebraic eigenvalue problem. It is revealed from case studies that the proposed method is valid and accurate.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제21권2호
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• pp.186-193
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• 2011

The NDIF method(non-dimensional dynamic influence function method) for free vibration analysis of arbitrarily shaped plates with the simply supported edge is newly developed in the paper. In order to extract the system matrix that gives the natural frequencies and natural modes of the plate of interest, the difficulty of measuring higher differential terms involved in the simply supported boundary condition is successfully overcome. Finally, the excellence of the characteristics of convergence and accuracy of the proposed method is shown through two verification examples, which indicate that natural frequencies and natural modes obtained by the proposed method are very accurate and swiftly converged even though a small number of nodes are used compared with FEM.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.9-11
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• 2005

영구자석형 선형발전기의 설계에 있어서 주로 고려되어야 할 사항은 영구자석, 철심형 치 및 코일의 형상 설계이다. 또한 영구자석과 철심형 치의 상호 작용에 의한 디텐트력은 기기의 안정적인 성능을 위해 저감되어야 한다. 본 논문에서는 1kW급 왕복 구동 평판형 선형 발전기의 영구자석과 치의 구조에 따른 디텐트력과 역기전력의 변화를 유한요소법을 이용하여 해석하였고, 디텐트력의 저감을 위해 다양한 구조의 영구자석과 치 형상이 적용되었다. 기기 구조의 변화는 역기전력에도 영향을 끼치므로 적용된 설계안 중 역기전력의 손실을 최소화할 수 있도록 설계안의 적절한 선택이 필요하다.