• 한국기계가공학회지
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• 제17권4호
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• pp.64-69
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• 2018

This paper investigates the compressive deformation behavior of direct metal tooling (DMT), processing titanium alloy (Ti-6Al-4V) parts under high strain loading conditions. Split Hopkinson Pressure Bar (SHPB) experiments were performed to determine the flow stress and the coefficients of the Johnson-Cook model. This model is described as a function of strain, strain rate, and temperature. SHPB experiments were performed to characterize the deformation behavior of specimens made with 3D printers, using Ti-6Al-4V material under high temperature and dynamic loading.

• 한국정밀공학회지
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• 제32권7호
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• pp.633-641
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• 2015

In this study, we proposed a three-dimensional (3D) scanning system based on laser-vision technique and rotary mechanism for automatic 3D model reconstruction. The proposed scanning system consists of a laser projector, a camera, and a turntable. For laser-camera calibration a new and simple method was proposed. 3D point cloud data of the surface of scanned object was fully collected by integrating extracted laser profiles, which were extracted from laser stripe images, corresponding to rotary angles of the rotary mechanism. The obscured laser profile problem was also solved by adding an addition camera at another viewpoint. From collected 3D point cloud data, the 3D model of the scanned object was reconstructed based on facet-representation. The reconstructed 3D models showed effectiveness and the applicability of the proposed 3D scanning system to 3D model-based applications.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제18권12호
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• pp.2174-2181
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• 2004

The metal processing system usually consists of various components such as motors, work rolls, backup rolls, idle rolls, sensors, etc. Even a simple fault in a single component in the system may cause a serious damage on the final product. It is, therefore, necessary to diagnose the faults of the components to detect and prevent a system failure. Especially, the defects in a work roll are critical to the quality of strip. In this study, a new 3-D diagnosis method was developed for roll shape defects in rolling processes. The new method was induced from analyzing the rolling mechanism by using a rolling force model, a tension model, the Hitchcock's equation, and measurement of the strip thickness, etc. Computer simulation shows that the proposed method is very useful in the diagnosis of the 3-D roll shape.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권11호
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• pp.1299-1307
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• 2014

본 논문은 감도가 낮고 정밀한 족적센서의 특성에 대하여 연구한 논문이다. 이를 위하여 센서의 형상 변수 조절 범위를 낮게 선정하였다. 센서의 감도 해석으로 2차원 해석 모델을 사용할 경우 실험값과 비교한 결과 오차가 많이 나는 것을 확인하였다. 따라서 이 오차를 개선하기 위하여 3D 기반의 새로운 해석 모델을 적용시켜 재해석 하였고, 이를 실험값과 비교한 결과 오차가 개선되었음을 확인할 수 있었다.

• 터널과지하공간
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• 제22권2호
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• pp.93-105
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• 2012

균열암반의 등가역학적 물성을 수치해석적으로 결정할 때 2차원 및 3차원 해석을 비교하였다. 수직균열모델과 암반균열망(DFN) 모델이 균열암반의 형상으로 이용되었으며 3차원 모델으로부터 다양한 방향으로 2차원 모델을 절단하여 역학적 물성을 비교하였다. 본 연구의 지질데이터는 영국 셀라필드 지역의 자료를 기본으로 사용하였다. 직교균열모델에서는 컴플라이언스텐서의 변환을 이용한 해석적 방법이 물성결정을 위해 이용되었으며 암반균열망모델에서는 수치실험이 실시되었다. 2차원 모델에서는 균열이 항상 모델평면과 직교한다고 가정하기 때문에 탄성계수는 항상 3차원보다 크게 계산이 되었다. 2차원 해석에서의 포아송비는 3차원 해석보다 큰 값을 나타내는 경향이 있었으나 반대의 경향도 관찰되었다. 본 논문은 3차원 형상을 단순화시켜 사용하는 2차원 해석의 한계를 정량적으로 고찰하였다는데 의의가 있다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.319-326
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• 2015

본 논문에서는 3차원 역학 모델을 이용한 폐 결절 분할 방법을 제안한다. 제안된 폐결절 분할 방법은 세 가지 과정으로 구성된다. 첫 번째, 초기 3차원 역학 모델을 생성한다. 생성된 모델은 삼각형 메쉬로 구성되어져 있고 구의 형태를 갖는다. 두 번째, 구성된 초기 모델의 점들을 변화시킨다. 세 번째, 각각의 변화에 따라 외부 에너지와 내부에너지를 계산 한다. 내부 에너지는 형태 기반 에너지로 구성되어 있고, 외부에너지는 음영값 기반 에너지로 구성된다. 이 초기 모델을 변화시키고, 변화에 따른 에너지의 최소값을 찾는 과정을 반복한다. 모델의 에너지가 수렴되면 이를 이용하여 결절을 분할한다. 제안된 방법은 기존 방법에 비하여 정확도가 크게 개선되었다.

• 터널과지하공간
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• 제30권3호
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• pp.242-255
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• 2020

본 연구에서는 FLAC3D가 Opalinus Clay 암반의 열-수리-역학적 복합거동을 재현하고 이를 예측할 수 있는지 그 적용성을 검토하고자 국제공동연구 DECOVALEX-2015에서 참여하였으며, 그 일환으로 스위스 Mont Terri Rock Laboratory에서 수행된 Heater Experiment-D (HE-D)에 대한 모델링을 수행하였다. FLAC3D를 이용한 수치해석의 타당성을 평가하기 위해 현장시험에서 계측된 16 지점의 온도, 6 지점의 공극수압, 그리고 22 지점의 변형률 데이터와 비교하였다. 대상 암반의 열-수리-역학적인 이방성을 고려함으로써 Opalinus Clay 암반의 온도 변화 그리고 온도변화에 따른 공극수압의 변화와 같은 열-수리적 거동은 전반적으로 유사하게 나타났으나, 역학적 거동의 경우 변형률 데이터를 비교했을 때 온도와 공극수압과는 달리 계산된 변형률 일부만이 유사한 거동을 보였다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제6권4호
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• pp.1041-1063
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• 2014

Some results on the hydroelasticity of ultra large container ships related to the beam structural model and restoring stiffness achieved within EU FP7 Project TULCS are summarized. An advanced thin-walled girder theory based on the modified Timoshenko beam theory for flexural vibrations with analogical extension to the torsional problem, is used for formulation of the beam finite element for analysis of coupled horizontal and torsional ship hull vibrations. Special attention is paid to the contribution of transverse bulkheads to the open hull stiffness, as well as to the reduced stiffness of the relatively short engine room structure. In addition two definitions of the restoring stiffness are considered: consistent one, which includes hydrostatic and gravity properties, and unified one with geometric stiffness as structural contribution via calm water stress field. Both formulations are worked out by employing the finite element concept. Complete hydroelastic response of a ULCS is performed by coupling 1D structural model and 3D hydrodynamic model as well as for 3D structural and 3D hydrodynamic model. Also, fatigue of structural elements exposed to high stress concentration is considered.

• 한국정밀공학회지
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• 제27권8호
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• pp.91-97
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• 2010

Micro-abrasive Jet Machining is one of the new technology which enables micro-scale machining on the surface of high brittle materials. In this technology it is very important to fabricate a mask that prevents excessive abrasives not to machine un-intend surface. Our previous work introduced the micro-stereolithography technology for the mask fabrication. And is good to not only planar material but also for non-planar materials. But the technology requires a 3 dimensional mask CAD model which is perfectly matched with the surface topology of parent material as an input. Therefore there is strong need to develop an automated modeling technology which produce adequate 3D mask CAD model in fast and simple way. This paper introduces a fast and simple mask modeling algorithm which represents geometry of models in voxel. Input of the modeling system is 2D pattern image, 3D CAD model of parent material and machining parameters for Micro-abrasive Jet Machining. And the output is CAD model of 3D mask which reflects machining parameters and geometry of the parent material. Finally the suggested algorithm is implemented as software and verified by some test cases.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권3호
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• pp.323-331
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• 2010

본 연구에서는 경사충돌시 피닝잔류응력 평가를 위해 3 차원 유한요소해석모델을 제안한다. 단일경사 충돌 해석모델을 이용해 Rayleigh 재료감쇠, 동적마찰 그리고 재료의 변형률 속도에 대한 영향을 알아 보고 이를 통합하여 피닝잔류응력 유일해를 얻는다. 숏볼은 변형을 고려한 소성숏을 포함한 해석 모델이며, 다중숏 경사충돌해석으로 확장한다. 다중경사충돌 해석모델은 단일경사충돌 연구를 통해 결정된 통합된 피닝인자들을 반영했고, 숏볼은 소성숏을 사용하였다. XRD 실험해와 비교시, 강체 및 탄성숏 해석모델에서 얻어진 해석해에 비해 소성숏 모델의 해석해가 실험해에 매우 근접하다. 이로부터 다양한 투사각을 갖는 3 차원 유한요소해석모델의 유효성을 확인하였다. 궁극적으로 제안된 해석모델은 실제 피닝현상을 충분히 반영하기 위한 다중숏 경사충돌해석연구의 초석이 될 것이다.