• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.38 no.11
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• pp.1207-1214
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• 2014

Under excessive plasticity, the fracture toughness of a material depends on its size and geometry. Under fully yielded conditions, the stresses in a material near its crack tip are not unique but rather depend on the geometry. Therefore, the single-parameter J-approach is limited to a high-constraint crack geometry. The JQ theory has been proposed for establishing the crack geometry constraints. This approach assumes that the crack-tip fields have two degrees of freedom. In this study, the crack-tip stress field of a fully circumferential surface-cracked pipe under combined loads is investigated on the basis of the JQ theory by using finite element analysis. The combined loads are a tensile axial force and the thermal gradient in the radial direction. Q-stresses of the crack geometry and its loading state are used to determine the constraint effects. The constraint effects of secondary loading are found to be greater than those of primary loading. Therefore, thermal shock is believed to be the most severe loading condition of constraint effects.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.36 no.9
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• pp.825-834
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• 2008

Nose chine shape optimization study has been performed to maximize the directional stability at high angle of attack supersonic flow. Various chine shapes are generated using super ellipse equation. By numerically investigating the directional stability characteristics of those shapes, the baseline configuration for the shape optimization has been selected using the three-dimensional Navier-Stokes equations. The configuration is represented by the NURBS curves which can adjust the surface geometry by the control points. The response surfaces are constructed to obtain optimum shape which has high directional stability characteristics and lift-to-drag ratio. From this study, an efficient configuration design and optimization process which utilizes the parameter-based configuration generation techniques and approximation method has been established, then 29% improvement of the directional stability by strong vortexes from chine nose is accomplished.

• Proceedings of the Korea Society for Simulation Conference
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• 2002.05a
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• pp.189-195
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• 2002

궤도차량 운동의 실시간 시뮬레이션을 위해서 실시간 시간제약 조건을 만족하기 위한 모델링을 시도하였다. 단위 블록 열차로 연결된 전체 차체를 질점으로 가정하여 모델을 단순화함으로써 차량 설계 시 사용되는 궤도 차량 모델보다 실시간성을 향상시키고자 하였다. 당 모델에서 궤도차량의 운동은 트랙의 형상에 구속되는데, 차량의 운동 궤적은 궤도의 형상에 의해 결정된다. 단, 매 단위 시간마다에서 궤도 차량의 위치는 뉴턴의 제2법칙으로 결정된다. 본 모델링은 몇 개의 단위 트랙을 설정하여 이들의 조합으로 전체트랙을 설계할 수 있도록 사용자가 임의로 설계한 전체트랙에서 바로 실시간으로 시뮬레이션할 수 있는 특징을 갖는다. 당 궤도차량 운동 모델은 전동차, 철도, 롤러코스터의 궤도 설계 등에 사용될 수 있으며, 주 용도는 롤러코스터 게임 시뮬레이터에서 동 특성을 비교적 엄밀하게 시뮬레이션 하는데 있다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2007.04a
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• pp.38-42
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• 2007

In this study, cruise missile configuration is optimal designed by using multidisciplinary analysis. Aerodynamic, weight, performance and mission analysis modules are developed by FORTRAN and integrated with framework. Darwin algorithm, a global optimization tool, is used for optimization. In the result of optimal design, gross weight of designed configuration is reduced about 17% than baseline configuration while satisfying design constraint conditions.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.12 no.2
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• pp.185-199
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• 1999

본 연구에서는 새로운 spline 유한대판 요소를 제안하였다. 제안된 정식화는 등매개 개념에 의해 기하학적 형상과 변위장을 가정함에 있어 길이방향은 3차의 B-spline 곡선으로, 횡방향에 대해서는 Lagrange 다항식에 의해 표현된다. 이 논문은 평판과 쉘해석에 있어서의 등매개 spline 유한대판 요소의 개선에 목적을 두고 있다. 이 새로운 요소는 스트립의 내부 절점에서 6개의 자유도를 갖는 합-응력 감절점 쉘 요소로부터 유도하였다. 스트립의 기하학적 형상은 강체 회전에 대한 정의에 위배되지 않고도 두께 방향을 따라 Jacobian이 일정하다는 가정을 따랐으며 고체역학에서 정의되는 면내 회전을 penalty 함수에 의한 구속조건으로 간주하여 면내 회전에 관계된 자유도를 생성하였다. 제안된 요소에 대하여 쉘의 전형적인 문제에 대한 수치예제를 보였으며 이 스트립 요소의 성능을 평가하였다.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.29 no.1
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• pp.77-84
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• 2017

In this study, the structural performance of high strength concrete (HSC) column-normal strength concrete (NSC) slab connection was investigated according to confinement effects, aspect ratio (h/c) and strength ratio ($f^{\prime}_{cc}/f_{cs}$). The study was conducted by using finite element analysis. To verify the analysis methods, the experiments and analyses results were compared. The specimens were classified by connection types including interior column, edge column, corner column and isolated column. As a result, ultimate strength of interior column was larger than other specimens. Also, the axial stresses of connection were decreased when the aspect ratio was increased. As the strength ratio between column and slab was increased, the ultimate strength of specimens was also increased until the strength ratio was reached to 1.83.

• Journal of Advanced Navigation Technology
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• v.22 no.2
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• pp.111-122
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• 2018

At present, the ground transportation system is saturated in many countries including Korea. To overcome this problem, many researches of developing a roadable personal air vehicle (PAV) are being carried out to alleviate traffic congestion and to accomplish door-to-door mobility through three-dimensional traffic system. In this study, the thrust-to-weight ratio, the wing loading, and the power-to-weight ratio that are major design parameters for the sizing of roadable PAVs were calculated under the constraints of ground roll, climb rate, maximum cruise speed, service ceiling, stall speed. Also, in the sizing process, the study was conducted to determine the design point using the graphs of thrust-to-weight ratio, wing loading, power-to-weight ratio, and brake horse power for the mission profiles considering domestic environments and the FAR PART 23 which is the GA class aircraft certification standard.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.35 no.1
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• pp.9-15
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• 2011

In this study, we investigated the hydrodynamic and thermal performance of constructal architectures on the basis of the mass flow rates for a given pressure drop, and we determined the thermal resistance and flow uniformity. The five flow configuration used in this study were the first construct with optimized hydraulic diameter, the second construct with optimized hydraulic diameter, the first construct with non-optimized hydraulic diameter, second construct with non-optimized hydraulic diameter, and a serpentine configuration. The results of our study suggest that the best fluid-flow structure is the second constructal structure with optimized constructal configurations. We also found that in the case of the optimized structure of cooling plates, the heat transfer was remarkably higher and the pumping power was significantly lower than those of traditional channels.

• Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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• v.18 no.6
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• pp.23-32
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• 1996

차량에서 엔진은 가장 큰 질량 집중체(concentrated mass)이다. 만약 엔진이 적절하게 구속되지 않거나 절연되어 있지 않으면, 차체에 진동을 일으키는 원인이 된다. 엔진은 다양한 진동 교란을 받는데 엔진 마운트는 이러한 모든 것들을 고립시키는 역할을 해야 하며, 엔진은 정적인 장착 하중에 대한 지지와 전후, 좌우 및 수직 방향의 운동에 대해 적절한 강성을 가져야 한다. 또한 정숙성을 향상시키기 위해서는 엔진 마운트의 재료인 고무의 강성계수를 낮추는 것이 필요한데 이는 일반적으로 내구성의 저하를 가져온다. 따라서 개발과정에서 강성계수를 낮추는 변경을 하면 부품의 내구성을 보정함에 따르는 재평가 또한 필요하게 된다. 엔진 마운트에 쓰이는 고무부품의 해석은 엔진 마운트 시스템에 대한 진동 해석 및 내구수명의 예측과 병행해야 하며, 진동해석으로부터 얻은 하중 지지 능력 등의 모든 요구 특성을 만족하기 위해서는 고무 재료의 특성에 대한 지식, 엔진 마운트의 장착 위치에 대한 결정 능력과 함께 주어진 조건에 대한 형상의 최적 설계 능력 등이 요구된다. 본 연구에서는 기본적인 형상을 파라미터화하여 엔진 마운트의 형상을 최적화 하는 절차를 제안하였다. 현재 승용차에 널리 사용되고 있는 부시형(bush type) 엔진마운트를 적용 모델로 선택하였으며, 엔진 마운트의 기본적인 형상을 몇개의 파라미터를 사용하여 정의하고 설계 사양으로 주어지는 강성값과 각 파라미터들의 조합으로 구성되는 형상이 갖는 강성값의 차이가 최소가 되도록 파라미터 값들을 최적화하였다. 최적화된 파라미터 값들로 구성되는 형상을 내구 성능, 성형성등을 고려하여 최종 형상으로 결정한다. 내구성능의 예측은 금속부품의 내구수명 예측에 널리 이용되고 있는 방법이 방진 고무부품의 경우에도 적용 가능한지를 검토하고, 방진 고무부품에도 일반적으로 적용될수 있는 내구수명 예측방안의 개발 가능성을 타진해 보았다. 본 연구의 목표는 시제품을 제작하기 이전에 설계된 부품에 대한 스프링 상수 및 내구특성을 체계적으로 규명하여 제품 시험의 횟수를 줄이고, 보다 정밀한 제품을 제작할 수 있도록 하기 위한 것이다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.16 no.11
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• pp.2049-2058
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• 1992

In this work, a 6 degree of freedom lumped mass model is constructed for an OHC-type cam valve train analysis, and the model is verified experimentally. Using the verified model, an optimum cam profile is designed to minimize the maximum contact force between cam and follower under the constraints such as cam lift and cam event angle. The designed cam was carefully machined and tested experimentally. As operating the designed cam shaft on the test rig, the valve motion was precisely measured with laser displacement meter and the contact force was indirectly monitored by measuring strain at a certain point of the finger follower. Judging from the model simulation and experiment results, the maximum contact force can be reduced as much as more than 16.7 percent under maintaining the original valve flow area by adopting the optimum cam profile.