• Title/Summary/Keyword: 3차원형상부품

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Thermal decomposition and ablation analysis of solid rocket nozzle using MSC.Marc (상용해석 코드(MSC-Marc)를 활용한 노즐 내열부품의 숯/삭마 해석 기법)

  • Kim, Yun-Chul
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.311-314
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    • 2009
  • A two-dimensional thermal response and ablation simulation code for predicting charring material ablation and shape change on solid rocket nozzle is presented. For closing the problem of thermal analysis, Arrhenius' equation and Zvyagin's ablation model are used. The moving boundary problem and endothermic reaction in thermal decomposition are solved by rezoning and effective specific heat method. For simulation of complicated thermal protection systems, this method is integrated with a three-dimensional finite-element thermal and structure analysis code through continuity of temperature and heat flux.

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축대칭 잔류응력 측정을 위한 시편의 형상연구

  • 박성한;구송회;이방업;조원만
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1999.10a
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    • pp.11-11
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    • 1999
  • Sach의 Boring out 측정방법은 튜브 또는 실린더 등의 축대칭 부품의 3차원 잔류 응력을 측정하는데 적용할 수 있다. 이 방법은 잔류응력이 층제거시 이완된 변형율로부터 결정된다는 원리에 근거하고 있다. 적용시 가정사항으로는 1) 잔류응력 분포가 축대칭이어야 하고 2) 응력 분포가 축방향을 따라 균일해야 한다는 것이다. 그러나 실제부품은 길이가 제한되어 있기 때문에 잔류응력 분포가 균일하다는 가정이 적용될 수 없다. 본 연구에서는 시편의 길이 대 외경 비를 변화시켰을 때 유한요소해석을 이용하여 층제거시 이완된 변형율로부터 계산된 측정값과 유한요소 해석값을 비교하여 이 측정방법의 적용한계와 타당성을 조사하였으며 얻어진 결론은 다음과 같다. Sach의 Boring out 측정방법을 적용하기 위해서는 부품의 외경 대 길이 비가 3이상일 경우 측정값과 해석값은 거의 일치하는 경향을 보이며 비가 증가할수록 측정오차가 줄어들 것으로 판단된다.

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Nondestructive Evaluation using Optical Methods (광학적 방법에 의한 비파괴 평가)

  • Kang, Young-June
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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    • v.21 no.2
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    • pp.213-226
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    • 2001
  • 최근 가속화되어 가는 산업발전으로 인하여 산업구조물 및 기계 부품의 안정성 및 비파괴 검사에 대한 요구가 크게 대두되고 있다. 이는 곧 산업구조물 및 제품의 품질 향상을 위한 기존의 검사방법으로는 제품의 완성도를 높이기 어렵다는 것을 의미하며, 제품의 질을 향상시키기 위해서는 새로운 비파괴 평가방법이 필요하다는 것을 의미한다. 또한 모든 구조물의 보수 유지 및 안전성 진단의 차원에서 모든 산업적 구조물의 변형과 응력, 진동모드, 미소3차원 형상에 대한 평가 및 해석은 구조물의 수명과 관계되어 그 중요성이 크다 할 수 있다. 이에 본고에서는 기존의 비파괴검사 방법들이 많은 장점이 있음에도 불구하고, 단점을 극복할 수 있는 평가 기술로서, 고체재료 및 산업구조물 - 기계구조물, 전자 부품, 배관, 토목건축 구조물 등 - 의 변형, 결함, 균열, 응력 등을 검사 및 평가할 수 있는 광학적인 비파괴 평가 방법에 대해 소개하고자 한다.

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Shape Design based on Topology Optimization for Manufacturing of Lightweight Valve Disc by 3-D Printing (3차원 프린팅에 의한 경량 밸브 디스크 제조를 위한 위상최적화 기반의 형상 설계)

  • Kim, Taehyung
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.27 no.4
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    • pp.13-19
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    • 2018
  • In this study, the lightweight design of butterfly valve disc component for power plant based on topology optimization was performed. Here, commercial finite element (FE) analysis software was used. The external shape of the basic disc model was not deformed, and the internal element density was removed to make it lightweight. Optimal design was performed each other after the disc plate and two brackets attached on the surface of the disc were separated. Once the optimal shapes were selected, they were assembled to build up the 3-D lightweight valve disc model. After applying pressure to this model, FE analysis was performed to confirm the structural safety.

Thermal decomposition and ablation analysis of solid rocket propulsion (삭마 및 열분해 반응을 고려한 고체 추진기관의 열해석)

  • Kim, Yun-Chul
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.113-122
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    • 2010
  • A two-dimensional thermal response and ablation analysis code for predicting charring material ablation and shape change on solid rocket nozzle is presented. For closing the problem of thermal analysis, Arrhenius' equation and Zvyagin's ablation model are used. The moving boundary problem are solved by remeshing-rezoning method. For simulation of complicated thermal protection systems, this method is integrated with a three-dimensional finite-element thermal and structure analysis code through continuity of temperature and heat flux.

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Parametric design of 3D solid objects using orthographic views (삼면도를 이용한 3차원 물체의 Parametric design)

  • 김병인;김광수
    • Proceedings of the Korean Operations and Management Science Society Conference
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    • 1994.04a
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    • pp.208-218
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    • 1994
  • 기계부품의 설계는 일반적으로 정면도, 평면도, 측면도로 구성되는 삼면도를 이용하여 이루어진다. 본 연구에서는 삼면도를 이용한 3차원 물체의 parametric design 방법을 제시한다. parametric design 기법을 구현하기 위 하여 인공지능기법을 이용하고, 삼면도로부터 입체를 생성하기 위하여는 기 하학적이고 단계적인 접근방법을 이용한다. 본 연구에서 제시한 방법은 삼면 도를 사용하여 설계하기 때문에 기존의 설계방법과 같을 뿐 아니라, 파라메 트릭 기능을 가지고 있어서 설계가 완성된 이후에 형상의 수정을 쉽게 할 수 있는 장점이 있다. 또한 기존의 2차원 도면을 입체모델(solid model)로 바 꾸어 줄 수 있는 기능도 수행할수 있다.

KSTAR 진공용기 및 플라즈마 대향 부품에 대한 베이킹 해석

  • 이강희;임기학;허남일
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 1999.07a
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    • pp.38-38
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    • 1999
  • KSTAR(Korea Superconducting Tokamak Advanced Research) 핵융합 실험 장치의 진공용기 및 진공용기 내부의 플라즈마 대향 부품들은 초고진공 (5$\times$10-9 Torr)의 달성을 위해 진공용기 내부의 이물질(H2, H2O, CO, CO2, CH4 등) 제거를 목적으로 SS316LN인 진공용기는 25$0^{\circ}C$, 탄소 물질인 플라즈마 대향부품은 35$0^{\circ}C$ 정도까지 가열(이하 베이킹)할 필요성이 있다. 이 가열방법으로 고온 질소가스를 진공용기 이중벽 사이로 흘려주는 방식과 코일에 저주파 교류전류를 흘려 진공용기를 유도가열하는 방식이 고려되고 있는데, 유도가열방식은 최대 유도 전력이 70kW 정도로 실제 베이킹에 필요한 열량을 공급하는데 있어 적잖이 부족하며 또 국부적인 가열 특성으로 인하여 KSTSR의 베이킹 방식은 전자의 가열방식을 우선적으로 채택하고 있다. 본 논문에서는 0-차원 해석을 통하여 진공용기와 플라즈마 대향 부품들에 대한 베이킹 계획을 결정하고 이를 만족시키기 위해 투입해야 할 열량을 직선적으로 증가하는 온도 곡선에서 각 부분의 온도 상승률을 다르게 설정한 세 경우와 F-자 형태로 변화하는 온도 곡선의 경우에 대해 각각 적용하여 시간에 따른 필요열량을 비교.검토하였으며, 이를 근거로 안정적인 베이킹 계획을 선정하였고 이 베이킹 계획의 실현을 위해 투입해야 할 고온 질소가스의 유량과 온도 도달시간까지 매 시간에서의 가스온도를 산출하였다. 토러스 형상의 토카막 진공용기와 플라즈마 대향 부품 및 다층단열재에 대한 해석 모델은 길이가 유한한 0-차원 실린더 모델로 가정하였고, 이에 대한 기하학적 성질 및 열역학적 성질은 유효계수를 고려하여 산출하였다. 진공용기 이중 벽 내부로 흐르는 질소가스의 유량과 온도의 계산은 진공용기 내벽과 외벽을 각각 독립적인 열전달 요소로 가정하여 구성한 모델을 이용하였다. 전체 해석에서 각 열전달 요소의 비열 값은 온도에 따라 변화하는 비열의 특성을 반영하였으며. 진공용기와 플라즈마 대향 부품의 방사율(emissivity)은 앞서 가정했던 각 온도 상승 곡선에 대해서 각각 0.1, 0.2, 1.3의 경우를 가정하여 계산하였다. 직선적으로 증가하는 온도 상승 곡선중 2$0^{\circ}C$/hr의 온도상승율을 갖는 경우가 다른 베이킹 시나리오 모델에 비해 효과적이라 생각되며 초대 필요 공급열량은 200kW 정도로 산출되었다. 실질적인 수치를 얻기 위해 보다 고차원 모델로의 해석이 필요하리라 생각된다. 끝으로 장기적인 관점에서 KSTAR 장치의 베이킹 계획도 살펴본다.

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Design and Performance Test of Wide Blasting Nozzle for Curved Surface Cleaning based on Compressible Flow Analysis (압축성 유동해석에 기초한 곡면 세정을 위한 브라스팅 광폭 노즐의 설계 및 성능시험)

  • Kim, Taehyung;Kwak, Jun Gu;Sohn, Myong Hwan
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.28 no.1
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    • pp.57-64
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    • 2019
  • In this study, the blasting nozzle for surface treatment of the curved surface of parts in power plant industry was designed and the cleaning performance was examined through the compressible flow analysis. At this time, the outlet of the curved nozzle was designed as a curved surface along the surface of the part. After the nozzle was made by 3-D printing, the abrasive was sprayed on the surface of the cylindrical specimen and the cleaning performance test was performed. The effective cleaning area obtained after the analysis was similar to the size and shape of the effective cleaning area obtained after the experiment. From this, the validity and effectiveness of the curved nozzle design was confirmed.

A Study on Assembly Part Recognition Using Part-Based Superquadric Model (부품 기반한 수퍼쿼드릭 모델을 이용한 기계부품 인식에 관한 연구)

  • 이선호;홍현기;최종수
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.25 no.4B
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    • pp.734-742
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    • 2000
  • This paper presents a new volumetric approach to 3D object recognition by using PBSM (part-based superquadric model). The assembly part object can be constructed with the set of volumetric primitives and the relationships between them. We describe volumetric characteristics of the model object with superquadric parameters. In addition, our model base has the relationships between volumetric primitives as well as the surface information : the surface type, the junction type between neighboring surfaces. These surface properties and relationships between parts are effectively used in recognition process. Our integrated method is robust to recognition of the identity, position, and orientation of randomly oriented assembly parts. Furthermore, we can reduce the effects of self-occlusion and non-linear shape changes according to viewpoint. In this paper, we show that our integrated method is robust to recognition of the identity, position, and orientation of randomly oriented assembly parts through experimental results.

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A Study on the Analysis of Abrasive Flow Machining Using the Simulation of media Flow (미디어 유동 시뮬레이션을 이용한 입자유동가공의 해석에 관한 연구)

  • 김지웅
    • Proceedings of the Korean Society of Machine Tool Engineers Conference
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    • 1996.10a
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    • pp.138-143
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    • 1996
  • The 3-dimensional complex parts which construct automobile and aerospace parts are very difficult to polish by traditional polishing method. Abrasive flow machining is useful to polish an internal or external surface of the 3-dimensional shape part. In this paper media flow between workpiece and tooling part has been simulated and the charateristics of abrasive flow machining process have been analyzed according to various machining conditions by calculating the material removal and surface roughness.

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