• 제목/요약/키워드: 2-D FEM

검색결과 663건 처리시간 0.037초

웨어러블 IT 기기에 적용 가능한 초소형 진자 발전기에 관한 연구 (A Study on the Ultra-Small Pendulum Generator Applicable to Wearable IT Device)

  • 지인호;신승중
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
    • /
    • 제22권3호
    • /
    • pp.139-143
    • /
    • 2022
  • 본 연구에서는 전자기 유도 발전(EMG) 기법 중 RFPM의 설계사양을 설정하고 특성 계산에 필요한 유한요소해석(FEM, 2D)을 통하여 이에 적합한 시험 시제품을 제작하였다. 또한 시험용 프로토타입의 측정, 분석을 하기위하여 전용 검사장치를 설계, 제작하였다. 검사장치로 시험품을 측정하였으며, 그 결과를 분석하여 실제 인체 운동 에너지를 이용하여 웨어러블 IT 기기의 배터리에 충전이 가능한 만큼 출력전력이 생성되어 적용할 수 있는 방법을 제시하고자 한다. 시험결과, 회전수 780.9rpm, 토크 0.264kgf/cm, 부하전류 73.6~73.9mA의 조건에서 출력 1.679W, 효율 79.31%로 측정되었다. 따라서 초소형 RFPM 진자 발전기의 출력으로 웨어러블 기기에 충전이 가능한 것으로 분석되었다.

양쪽 끝이 열린 원통형 자기 실드캔의 3차원 자계 해석 (3-D Magnetic Field Simulation of Open-ended Cylinder Type Magnetic Shield)

  • 신광호
    • 한국자기학회지
    • /
    • 제21권3호
    • /
    • pp.99-103
    • /
    • 2011
  • 본 연구에서는 유한요소해석을 이용하여서 양쪽 끝이 열린 형상을 가진 원통형 3층 자기 실드를 설계하기 위한 해석을 수행하였다. 원통형 자성체의 투자율 범위 $2{\times}10^3\sim1{\times}10^5$에서 자기 차폐율을 검토하였고, 자성체의 길이 및 각 층간의 길이 차에 의한 자기 차폐율의 변화를 해석하였다. 투자율이 $2{\times}10^4$ 이상이고 각 층의 길이가 40 cm, 45 cm, 50 cm인 경우 -60 dB 이상의 자기 차폐율을 얻을 수 있었으며, 이때의 균일 자계 영역은 $10cm{\times}10cm-\phi$ 이상이었다.

경사지반에 인접하여 설치된 무리말뚝의 거동연구 (Behaviors of Pile Croup Installed Near Inclined Ground)

  • Chae, Kwang-Seok;Ugai, Keizo;Yoon, Gil-Lim
    • 한국지반공학회논문집
    • /
    • 제19권3호
    • /
    • pp.53-64
    • /
    • 2003
  • 사면을 포함한 경사지에 설치된 송전탑, 교각, 고층빌딩 등을 지지하는 말뚝은 풍하중, 지진, 차량 등에 의한 수평하중을 고려하여 설계되어야 한다. 이러한 사면이나 경사지에 설치된 수평하중을 받는 말뚝은 편평한 지반에 비하여, 수평지지력이 감소하기 때문이다. 그러므로 이러한 구조물은 일반적으로 강성이 높고, 대구경의 기초인 피어기초가 사용된다. 수평하중을 받는 피어기초는 일반적으로 장대말뚝과 다른 거동을 한다. 즉, 수평하중에 의하여 말뚝 자체의 회전이 발생하고, 그 회전의 중심점 상부의 사면측의 수동토압에 의존하여 지반파괴가 발생한다는 측면에서 짧은 강성 말뚝과 유사한 거동을 한다. 본 논문은 모래사면의 언덕 근처에 설치된 짧은 말뚝의 수평하중의 영향에 대한 실험 및 수치해석 결과를 포함한다. 대부분을 모형실험과 3차원 탄소성 유한요소해석의 비교, 결과를 기술하였다. 먼저, 사면 언덕에서 모형말뚝까지의 거리를 3종류로 구분하여 단항의 모형실험과 군항말뚝의 수평하중 특성을 파악하기 위하여 수평지반과 사면지반(경사 30$^{\circ}$)에 대하여 말뚝중심간의 거리를 각2종류로 모형실험을 실시하였다. 동시에 3차원 탄소성 유한요소법에 의한 수치해석을 통하여 모형실험의 결과와의 비교를 시도하였다. 사용된 모래지반은 배수조건하에서 삼축압축실험으로 재현하였다. 3차원 탄소성 유한요소해석에서 완전탄소성모델의 파괴기준은 Mohr-Coulomb식, 소성 포텐셜은 Drucker-Prage식을 이용한 MC-DP모델을 적용하였다. 연구결과, 3차원탄소성 유한요소법이 사질토 지반에 설치된 짧은 말뚝의 수평거동을 파악하는데 유효하다는 것을 확인하였다.

콘크리트 타설에 따른 지하식 LNG 저장탱크 컴프레션링 거동 분석 (The Analysis of Inground LNG Storage Tank Compression Ring Behavior during Concrete Pouring)

  • 김영균;김지훈;윤인수;오병택;양영명
    • 한국가스학회지
    • /
    • 제9권2호
    • /
    • pp.16-21
    • /
    • 2005
  • LNG저장탱크에서의 컴프레션링의 역할은 콘크리트 벽체에 고정되어 Steel 루프 플레이트를 연결지지 하는 것이다. 구체적으로는 한쪽 끝부분은 콘크리트 벽체에 묻혀 고정되며 다른 쪽 끝부분은 루프 플레이트와 용접 연결되어 중첩된다. 이러한 조건에서 예측되는 하중 조건인 자중, 내부압력 및 콘크리트 무게에 대한 충분한 안전성을 확보하도록 설계되어야 한다. 본 논문에서는 유한요소법과 실제 시공 시 계측을 통해 획득한 데이터를 이용하여 콘크리트 타설 시공에 따른 컴프레션링의 거동을 파악하였다. 또한 설계변수 변화에 따른 컴프레션링의 거동을 분석한 결과를 기본으로 하여 보다 합리적인 설계법을 제시 하고자 하였다.

  • PDF

Implementation of High Magnetization System for Performance Enhancement of Magnetic Flux Leakage Tool

  • Cho, Sung-Ho;Yoo, Hui-Ryong;Kim, Dong-Ku;Park, Dae-Jin;Rho, Yong-Woo;Seo, Kang;Park, Gwan-Soo;Choi, Doo-Hyun;Song, Sung-Jin
    • Journal of Magnetics
    • /
    • 제15권4호
    • /
    • pp.199-203
    • /
    • 2010
  • This paper discusses the effectiveness of high magnetization saturation in ILI (In-Line Inspection) using an MFL (Magnetic Flux Leakage) tool, and introduces a practical method for improving the magnetization level together with the piggability. Thin steel plates, replacing the conventional wire brushes were used as conductors to transfer the magnetic flux to the pipe wall. The newly designed MFL tool was compared with the conventional version by means of FEM (Finite Element Method) analysis and full-scale experiments. In the results, the newly developed magnetization system obtained a stronger MFL signal amplitude, specially 2.7 times stronger, than that obtained by the conventional magnetization system for the same defect dimensions.

기중 차단기용 전자석 조작기 및 3절 링크 설계 (Design of Electromagnetic Actuator with Three-Link Mechanism for Air Circuit Breaker)

  • 김래은;곽상엽;정현교
    • 전기학회논문지
    • /
    • 제58권7호
    • /
    • pp.1321-1328
    • /
    • 2009
  • In this paper, an electromagnetic force driving actuator (EMFA) and three-link mechanism are proposed as a driving mechanism and connection device for low voltage air circuit breaker (ACB). As the result of dynamic characteristic analysis, the actuator and link mechanism are designed from the simulation and manufactured. The magneitc field of the EMFA is analyzed using the finite element method (FEM). The dynamic characteristic analysis with calculation of the circuit equation and kinetical equation is performed by the time difference method (TDM). Also, the result of the analysis is verified through the experiment of the fabrication model. In this paper, the EMFA size is smaller than the actuator for high voltage circuit breaker. Thus, the dynamic characteristic is analyzed with end-winding inductance that is calculated by the same method which is applied on the circle type end-winding of motors. The designed model for 1600 ampere-frame ACB and the three-link mechanism for connecting contact part with actuating part are manufactured. It is confirmed that the three-link mechanism is possible for improving the circuit breaker efficiency and reducing the size of the EMFA. It is proved that the improved 2-D analysis is more accurate than established method.

유한요소법과 ACSL을 이용한 Linear Stepping Motor의 진동해석에 관한 연구 (A Study on the Vibration Analysis of Linear Stepping Motor using FEM and ACSL)

  • 이상호;정도영
    • 조명전기설비학회논문지
    • /
    • 제18권1호
    • /
    • pp.122-128
    • /
    • 2004
  • 본 논문에서는 가동자의 이동방향에 따른 진동과 고정자에 대하여 수직으로 작용하는 진동을 동시에 고려할 수 있는 이론을 제시함에 있어서, LSM의 구조를 기초로 자기등가회로를 구성하였으며, 자기등가회로에 대한 방정식을 이용하여 LSM의 전기적인 등가회로를 유도하였다. 그리고, LSM의 변위에 따른 수직력 분포를 유한요소법(Flux2D)으로 계산하였으며 이를 방정식으로 나타내었다. 최종적으로 1상 여자방식에 의한 가동자의 이동방향에 따른 진동과 고정자에 대하여 수직으로 작용하는 진동을 전압방정식, 추력 및 수직력 방정식, 운동방정식을 사용하여 ACSL(Advanced Continuous Simulation Language)에 의하여 시뮬레이션 하였다.

보조극을 가지는 자동차 시동용 직류 전동기의 특성분석 (Characteristic Analysis of Automotive Starter DC Motor with Auxiliary Pole Core)

  • 하재평;하경호;홍정표;김진구
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
    • /
    • 제52권3호
    • /
    • pp.107-115
    • /
    • 2003
  • This paper deals with the effect of the auxiliary pole core in the automotive starter motor on its characteristics. This motor is excited by the permanent magnet and has auxiliary pole core in the stator. The auxiliary pole core is a device to increase the effective flux to obtain the starling torque and prevent the demagnetization of the permanent magnet from the starting current. It Is important to design the auxiliary pore core. And overhang structure causes the electromagnetic phenomenon of 3-dimensional flux Path. Therefore. the characteristic analysis is achieved by the 2-dimensional Finite Element Method (FEM) with the compensated model and the 3-dimensional Equivalent Magnet Circuit Network (3D EMCN). The mechanical loss and the brush and coil resistance are separated from the various experiment of the tested motor, and then these factor are reflected on the analysis results. The validity of the proposed analysis method is verified by comparing the experimental and analysis results. The effects of the design parameters related to the auxiliary pole cote on the motor performance are analyzed by the proposed method.

맴돌이 자속의 영향을 고려한 철도차량용 선형유도전동기의 추력 특성 연구 (Thrust Characteristics Analysis considering the effect of the loops of flux in a LIM for Railway Transit)

  • 박찬배;이형우;한경희;이병송;권삼영;박현준
    • 한국철도학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국철도학회 2007년도 추계학술대회 논문집
    • /
    • pp.1605-1609
    • /
    • 2007
  • In the case of Linear induction motor(LIM), numerical analysis method like Finite Element Method(FEM) has been mainly used to analyze the travelling magnetic field problem which includes the velocity-induced electromotive force. If the problem including the velocity-induced electromotive force is analyzed by FEM using Galerkin method, the solution can be oscillated according to Peclet Number, which is determined by conductivity, permeability, moving velocity and size of mesh. Consequently, the accuracy of the solution can be low and the Loops of flux can be occurred at the secondary back-iron. These loops of flux occurred at the secondary back-iron does not exist physically, but it can be occurred in the analysis. In this case, the loops of flux can be generally removed by using Up-Wind method which is impossible to apply a conventional S/W tool(Maxwell 2D). Therefore, in this paper, authors examined the Loops of flux occurred at the secondary back-iron of LIM according to variations of Peclet Number, and analyzed whether these loops of flux affect on the thrust force characteristics of LIM or not.

  • PDF

박판 전단시의 버 형성에 관한 연구 (A Study on The Burr Formation in Sheet Metal Shearing)

  • 신용승;김병희;김헌영;오수익
    • 한국정밀공학회지
    • /
    • 제19권9호
    • /
    • pp.166-171
    • /
    • 2002
  • The objective of this paper is to investigate the effect of clearance and the configuration of die system on burr formation by FEM analysis and experimental tests. Compared with casting, forging and machining, shearing has been known, especially in heavy or mass-production industries, as a very economical and fast way to obtain the desired shape Recently, the shearing process becomes widely used in the small and light electronic component manufacturing industries. When shearing a part of sheet metal, the burr formed on the cutting edge is usually unavoidable. The burr would not only degrade the precision of products but also causes additional cost for the deburring process. In this paper, the influence of shearing parameters such as clearance and configurations of the lower pad (ejector) on burr formation is investigated by using the experimental and numerical approach. From the experimental results, it has been shown that the more narrow clearance gives the smaller burr height and the higher shearing forces. The removal of lower holder also makes the sheared surface integrity and the dimensional accuracy become worse. The FEM results (using DEFORM-2D) show good agreement with the experimental results.