• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권7호
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• pp.2878-2885
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• 2012

본 연구에서는 MR유체를 특징으로 하는 하지 재활운동 기구를 제안하고, 재활운동 기구에 적용하기 위한 소형 MR 유체 브레이크를 설계, 제작하여 성능을 평가하였다. MR유체 브레이크의 저항 특성은 MR유체에 부하되는 자기장의 변화에 의해 제어된다. 공간 제한을 고려하여 자기장 세기와 관련된 설계변수는 유한요소 프로그램인 ANSYS Workbench를 사용하여 최대 토오크가 발생할 수 있도록 결정하였다. 제안된 MR유체 브레이크를 제작하고, 자기장에 따른 토오크의 변화를 실험적으로 평가하였다. 전류를 공급하면, MR 유체 브레이크의 토오크는 증가하였으며, 그 반응은 매우 빠르게 나타났다. 공급하는 전류의 세기가 증가함에 따라 MR 유체 브레이크의 토오크는 MR유체의 빙햄 특성과 유사하게 증가하여 나타났다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.190-196
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• 2009

This study proposes a structural design method for the upper control arm installed at the rear side of a SUV. The weight of control arm can be reduced by applying the design and material technologies. In this research, the former includes optimization technology, and the latter the technologies for selecting aluminum as a steel-substitute material. Strength assessment is the most important design criterion in the structural design of a control arm. At the proto design stage of a new control arm, FE (finite element) analysis is often utilized to predict its strength. This study considers the static strength in the optimization process. The inertia relief method for FE analysis is utilized to simulate the static loading conditions. According to the classification of structural optimization, the structural design of a control arm is included in the category of shape optimization. In this study, the kriging interpolation method is adopted to obtain the minimum weight satisfying the strength constraint. Optimum designs are obtained by ANSYS WORKBENCH and the in-house program, EXCEL-kriging program. The optimum results determined from the in-house program are compared with those of ANSYS WORKBENCH.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2006년도 춘계학술대회 및 창립 30주년 심포지엄(논문집)
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• pp.331-336
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• 2006

컨테이너 터미널에서 컨테이너의 양 하역 작업 시 컨테이너 크레인을 정위치에 고정시키고, 돌풍으로 인해 컨테이너 크레인이 레일방향으로 미끄러지는 것을 방지하는 장치가 레일클램프이다. 쐐기형 레일클램프는 초기에는 작은 압착력으로 레일을 압착하다가 풍속이 증가하면 쐐기작용에 의해 압착력이 증가하는 방식을 취함으로서 구조적으로 안정성과 내구성이 높은 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 레일클램프의 주요부인 조에 대해 형상최적설계를 수행하였다. 본 논문에서는 솔리드 요소로 유한요소 모델링된 조(jaw)의 경량화 설계를 위하여 강도를 고려하였다. 설계변수로는 조의 측면부의 두꼐, 조의 중간부의 룰러지지부의 두께, 조의 하단부의 룰러지지부의 두께, 조의 곡면부의 위치로 설정하였다. 본 연구에서는 상용프래그램인 ANSYS Workbench의 최적화 기능을 이용하였다.

• 문화기술의 융합
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• 제10권1호
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• pp.459-464
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• 2024

본 연구는 화장실 변기 사용 과정 중 일어나는 노인 낙상사고를 예방하기 위한 변기 리프팅 시트 설계를 목적으로 한다. 설계에 앞서 화장실 사용과 관련된 규정과 법률 및 국가표준을 통해 보조 기구 설치 가능 공간을 결정하였으며, 고령자의 신체 치수 및 작동 범위를 고려하여 사용자가 외부의 도움 없이 더욱 안전하고 편리하게 사용할 수 있는 최적화된 변기 시트의 최종 위치를 설정하였다. 또한, 효과적인 기립 보조를 수행할 수 있도록 기구 작동 시 시트 상승과 각도 조절이 동시에 구현되게 복합 4절링크 구조를 적용하였으며 Linkage 프로그램과 UG NX를 이용하여 적절한 링크 형상과 치수를 결정하였다. ANSYS Workbench를 이용한 FEA 해석 및 실제 제작을 통해 기구 작동 과정의 링크 안전성 검증 및 리프팅 시트의 정상 작동 여부를 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권6호
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• pp.547-556
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• 2014

본 논문에서는 15,000 마력급 원심식 압축기 임펠러 블레이드에 대한 단방향 유체-구조 연성해석 및 응답표면법을 이용한 형상최적설계를 제시하였다. 임펠러 블레이드의 형상은 공력 성능에 영향을 미칠 뿐만 아니라, 유체의 압력과 원심력에 의한 임펠러의 구조적 안전성에도 큰 영향을 미치므로 유체-구조 연성해석을 함께 고려한 형상최적설계가 필요한 분야이다. 본 논문에서 유체-구조 연성해석의 유체영역과 구조영역을 ANSYS CFX와 Mechanical을 사용하여 각각 해석하였다. 실험계획법을 기반으로 유체 및 구조해석 결과에 대한 응답표면을 생성하여 구조적 안전성 및 압축비를 제한조건으로 하고 임펠러의 효율을 최대화하는 임펠러 블레이드의 형상최적설계를 수행하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권11호
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• pp.5371-5376
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• 2013

메인스타팅 에어밸브는 선박에서 최초 시동을 위해 장착되는 요소로서 운전 시에는 공기를 차단하는 역할을 한다. 본 연구에서는 기 개발된 50A 메인스타팅 에어밸브의 형상을 기초로 80A 메인스타팅 에어밸브의 기초설계를 제시하였고, 80A 메인스타팅 에어밸브의 개념설계는 CATIA를 이용하여 완성되었다. 그리고 압력분포 및 속도분포등의 유동특성을 검토하기 위해서 유동해석을 수행하였고, 이어서 FSI를 이용한 구조해석을 수행하였다. 이상의 수치해석을 위하여 ANSYS 및 ANSYS CFX 프로그램을 이용하였다. 밸브 몸체의 과도한 중량은 인접 구조요소의 강도를 저해시킬 수 있고 유동특성에도 좋지 못한 영향을 줄 수 있다. 본 논문에서는 80A 밸브의 경량화 설계를 강도성능의 요구조건을 고려하여 제시하였다. 최종 제시한 밸브는 7kg의 경량화를 이루었고 최대응력도 설계기준을 만족시켰다.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제7권2호
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• pp.437-444
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• 2017

기계구조물 부재의 단면에 구멍이나 또는 단면이 급격히 변화할 경우, 불연속 부분 주위에서 응력집중이 일어나며 파손이 발생하는 주요 원인이 된다. 그 이유는 부재에 작용하는 평균 응력보다 응력집중 부분에서 훨씬 큰 응력이 작용하기 때문이다. 본 논문에서는 시편의 부분 관통 구멍 주위에서 응력해석을 수행하여 구멍을 통과하는 선상의 주응력 차 값을 구하였다. 광탄성에서 최대주응력과 최소주응력의 차이는 등색프린지 차수와 재료의 프린지 상수를 곱한 값을 빛이 통과한 거리 즉, 시편의 두께로 나눈 값과 같다. 즉, 주응력의 차이는 광탄성 프린지 차수와 비례관계가 있으므로 유한요소해석에 의한 주응력 차이의 분포를 광탄성 실험결과에 비교할 수 있다. 유한요소 범용 소프트웨어인 ANSYS Workbench를 이용하였으며 유한요소법으로 해석된 값을 광탄성 실험으로부터 측정된 값과 비교한 결과 유사한 결과를 얻었다. 이로서 유한요소해석 결과는 실험결과와의 비교를 통해 타당성이 입증될 수 있었다. 또한 구멍깊이 변화에 따라 나타나는 응력분포를 사용하여 응력집중계수를 구하였다. 구멍깊이가 증가할수록 응력집중계수는 증가함을 나타냈다.

• 한국생산제조학회지
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• 제20권5호
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• pp.553-558
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• 2011

This study have goal with conceptual design for offshore structures of high pressure drop control valve for localization valve for development accomplished with flow analysis based on provision of ANSI B16.34, ANSI B16.10, ANSI B16.25. In order to localize the Offshore structures high pressure drop control valve. This study is numerical analysis for zambil offshore project of high pressure drop control valve. The solver which ANSYS workbench used for offshore structures analysis. The working fluids assumed the glycerin(C3H8O3). The structural analysis used ANSYS which is a commercial code. Stress analysis result of internal pressure in valve showed lower than yield strength. This is expect to need more detail design and verification for stem and disk structure. In this study a multi-disk of high pressure drop control valve is designed and manufactured. Then, the flow rate and high pressure dorp of fluids flowing in the high pressure drop control valve is CAE. So, this system can be easily substituted for the existing zambil offshore project system. Finally, safety estimation for trim design of high pressure drop control valve for offshore structures.

• Advances in concrete construction
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• 제9권5호
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• pp.503-510
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• 2020

Concrete dams are important structures due to retaining amount of water on their reservoir. So such kind of structures have to be designed against static and dynamic loads. Especially considering on critical importance against blasting threats and environmental safety, dams have to be examined according to the blast loads. This paper aims to investigate structural response of concrete gravity dams under blast loads. For the purpose Sarıyar Concrete Gravity Dam in Turkey is selected for numerical application with its 85 m of reservoir height (H), 255 m of reservoir length (3H), 72 m of bottom and 7 m of top widths. In the study, firstly 3D finite element model of the dam is constituted using ANSYS Workbench software considering dam-reservoir-foundation interaction and a hydrostatic analysis is performed without blast loads. Then, nearly 13 tons TNT explosive are considered 20 m away from downstream of the dam and this is modeled using ANSYS AUTODYN software. After that explicit analyses are performed through 40 milliseconds. Lastly peak pressures obtained from analyses are compared to empirical equations in the literature and UFC 3-340-02 standard which provide unified facilities criteria for structures to resist the effects of accidental explosions. Also analyses' results such as displacements, stresses and strains obtained from both hydrostatic and blasting analysis models are compared to each other. It is highlighted from the study that blasting analysis model has more effective than the only hydrostatic analysis model. So it is highlighted from the study that the design of dams should be included the blast loads.

• Wind and Structures
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• 제20권1호
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• pp.75-93
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• 2015

This work is focused on a parametric numerical study of the barrier's bar inclination shelter effect in crosswind scenario. The parametric study combines mesh morphing and design of experiments in automated manner. Radial Basis Functions (RBF) method is used for mesh morphing and Ansys Workbench is used as an automation platform. Wind barrier consists of five bars where each bar angle is parameterized. Design points are defined using the design of experiments (DOE) technique to accurately represent the entire design space. Three-dimensional RANS numerical simulation was utilized with commercial software Ansys Fluent 14.5. In addition to the numerical study, experimental measurement of the aerodynamic forces acting on a vehicle is performed in order to define the critical wind disturbance scenario. The wind barrier optimization method combines morphing, an advanced CFD solver, high performance computing, and process automaters. The goal is to present a parametric aerodynamic simulation methodology for the wind barrier shelter that integrates accuracy and an extended design space in an automated manner. In addition, goal driven optimization is conducted for the most influential parameters for the wind barrier shelter.