• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.166-167
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• 2010

최근 전기/전자 제품 개발에서 대용량, 소형화가 이루어지면서 제품 설계에 열유동 및 구조적 문제가 중요한 요소로 등장하였다. 열유동은 발열체와 공기의 흐름에 관련이 있기 때문에 시스템의 구조를 어떻게 설계 하느냐가 방열의 중요한 요소이다. 본 논문에서는 Ansys사(社)의 소프트웨어를 이용하여 연료전지용 PCS에 대한 열유동, 구조 및 강도 해석을 수행하였다. 3D설계는 CAD(Computer Aided Design) 소프트웨어인 Pro Engineer를 이용하였다. 설계된 3D 도면을 Ansys Multiphysics로 불러들여 구조 및 강도해석을 하였고 CFD(Computational Fluid Dynamics) 소프트웨어인 Icepak으로 열유동해석을 수행하였다.

• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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• 한국시뮬레이션학회 2001년도 춘계 학술대회 논문집
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• pp.88-95
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• 2001

VR(Virtual Reality)의 개념이 제조공학 분야로 확대 적용되면서 설계분야에서의 가상조형 (Virtual Prototyping), 제조분야에서의 가상제조시스템(Virtual Manufacturing System)이라는 새로운 형태의 제조 시스템 및 설계기술이 차세대 제조기술로서 발전해 오고있으며 이런 가상제조방법(Virtual Manufacturing)은 컴퓨터를 이용하며 생산과정에서 제품뿐만이 아니라 유한요소해석을 유용하여, 공정까지도 모의실험을 하며 생산성(manufacturability), 최종 형태(final shape), 잔류 응력(residual stress), 제품 수명 주기(life-cycle)등과 같은 요소들의 최적화 정보를 제공하게 된다. 본 연구에서는 이러한 가상제조방법을 구현하기 위한 기초적 단계로서 가상단조기계를 가상현실기법을 이용하여 모델링하고 Java를 이용하여 모델링된 단조기계를 제어하고 제조되는 단조물에 대한 내부 응력 및 형태변환을 유한 요소법을 이용하여 분석하고 분석된 단조물의 자료를 WEB상을 통하여 닥 수 있게 유한 요소 해석결과를 VRML언어로 변환하는 작업을 수행하였다.

• 기계저널
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• 제30권3호
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• pp.267-274
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• 1990

기술분야의 발전이 거듭됨과 병행하여, 산업계의 설계 해석 부서에서 CAE의 중요성은 컴퓨팅 시 스템과 더불어 더욱 강조되고 있다. 슈펴 컴퓨팅 파워의 필요성은, 첫째, applied mechanics의 advanced 해석분야, 둘째, 대형 엔지니어링 문제해석 결과처리 (data acquisition & management), 셋째, real time response와 integrated 엔지니어링 시스템개발 (CAD/CAM 데이터와의 연계성) 등의 측면에서 나타난다고 볼 수 있다. 원가, 안정성 그리고 신뢰성은 모두 만족시키는 효율적인 방안으로서는 대형 수퍼 컴퓨터와 마이크로 컴퓨터의 중간 역할을 할 수 있는 hybrid type의 미니 수퍼 시스템, 즉 departmental highly-parallel 시스템의 등장이 필수적이라고 할 수 있다. 또한, 산업계의 설계 해석 지원과 관련, 구조, 유체, 동력학 등의 분야별 응용 문제와 numerical formulation등의 특성에 적합한 시스템 configuration과 프로세싱이 개발되어야 한다. 이는 실 수요자의 상황에 맞는 "목적성 전용 machine"의 등장이 가능해 질 것으로 판단된다. 향 후, vectorization 그리고 parallelization 된 소프트웨어의 가용성이 극복해야 할 큰 과제로 남아 있 다고 본다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권10호
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• pp.1039-1044
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• 2015

차량의 개발단계에서 내구성 평가는 많은 시간과 비용이 소요된다. 최근 완성차 업체들은 자사만의 내구성 평가방법을 개발하고 수정 보완하는데 많은 노력을 기울이고 있다. 본 연구는 토션빔 액슬의 내구성 평가를 위한 통합 CAE 기법을 개발함에 있어 세계적인 자동차 업체의 정형화된 CAE 기법과의 비교를 통해 경제성을 평가하고 실험적 방법을 통해 얻은 데이터와의 비교를 통해 신뢰성을 확보하는 것을 목표로 하였다. 이를 위해 현재까지 널리 사용되어 온 준정적 내구해석의 과정 및 결과에서 보완점과 문제점을 분석하였고, 업계의 요구사항을 면밀히 검토하여 정규모드해석을 통해 다물체 동역학 모델을 구성하고 이를 이용한 동역학 해석을 진행한 후 그 결과를 이용하여 내구해석인 공진 내구해석 기법을 제안하였다.

• 폴리머
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• 제25권6호
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• pp.855-865
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• 2001

MOLDFLOW사의 CAE S/W를 사용하여 A사의 TV speaker grille의 최적 성형 조건을 도출하였는데 캐비티 안으로 충전되는 수지의 양을 조절하는 방법 중 flow balance, runner balance, 그리고 이 두 가지를 절충한 세 가지 방법으로 유동과 보압 해석을 수행하였다. 또한 실제로 각각의 온도별 점도와 전단속도를 측정한 결과(local database)를 이용하여 해석하고, standard database에 의한 해석결과와 비교 검토하였다. Speaker grille에서 flow balance는 성형품의 weld line을 최소화함으로써 양호한 외관과 weld line의 기계적 물성 저하를 최소화시켰으나, 제품 중앙부의 과충전으로 인한 과도한 변형이나 gas가 발생하는 단점이 나타났다. Runner balance는 각 gate로부터 사출되는 수지의 양을 균등하게 조절함으로써 flow balance의 단점을 보완하였으나, weld line의 외관과 기계적 물성이 저하하는 단점이 나타났다. 그러나 flow balance와 runner balance를 절충한 형태의 runner의 직경을 변형함으로써 두 방법이 가지는 단점을 보완하였다. 또한 각각의 온도에 대한 점도와 전단속도를 실측한 local database와 기존의 standard database에 의한 해석 결과를 비교한 결과, 실측의 점도가 다소 높게 측정되고 온도 분포의 편차가 넓게 나타났음에도 불국하고 두 data의 해석 결과는 거의 차이가 없음이 확인되었다.

• 한국기계가공학회지
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• 제14권2호
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• pp.75-80
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• 2015

The rebar factory production process involves the repetitive bending of rebars. Therefore, the fatigue failure of the rebar bending machine needs to be considered. In this paper, fatigue analysis of the rebar machine was performed using the commercial software DAFUL, which is based on MFBD (Multi Flexible Body Dynamics). The rotating roller, fixing roller and rebar were modeled by the finite element method. The rebar bending process is simulated and the mechanical stresses on the rollers are calculated. Structural analysis of the rebar bending roller was performed using the maximum bending angle of $180^{\circ}$ and maximum processing rebar diameter of ${\Phi}19mm$. Then, for fatigue analysis, the S-N curve of STD-11 was. The fatigue life of rollers is estimated by modified Goodman diagram. The fatigue life range of the rotating roller is $2.99961{\times}10^5{\sim}1{\times}10^8$ while that of the fixed roller is $2.53142{\times}10^5{\sim}1{\times}10^8$. STD-11 has an infinite life cycle after $1{\times}10^8$. Therefore, the rollers of the rebar bending machine may be expected to suffer fatigue failure. Thus, we performed a parameter study of fatigue life according to various axial radii of the fixed roller and rotating roller, and redesign of the rebar bending machine. Consequently, the axial radius of the fixed roller and rotating roller was found to be 35~37.5mm and 30~35mm, respectively, and an infinite life cycle was confirmed at these.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제21권1호
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• pp.13-25
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• 1997

전 세계의 대형 저속 디젤 엔진을 설계.제작하는 회사는 1980년대에 들어오면서 MAN - B&W, SULZER, MITSUBISHI의 3파전 양상을 띠고 있으며, 세계 시장점유율에서는 MAN - B&W가 50%이상을 차지하고 있다. 한국은 현재 한국중공업, 현대중공업, 쌍용중공업 및 삼성중공업에서 대형 저속 디젤 엔진을 생산하고 있다. 국내에서 생산되고 있는 대형 저속 디젤 엔진은 대부분이 MAN - B&W형이고 SULZER형이 약 20%를 차지하고 있다. 기술력은 위의 3사에 거의 의존하고 있으며, 설계보다는 생산에 치중하고 있는 실정이다. 선박용 엔진 구조물은 베드 플레이드(bed plate), 실린더 프레임(cylinder frame), 프레임 박스(frame box)등이 주 스테이 볼트(long stay bolt)에 의하여 체결되어 한 개의 대형 수직 구조물을 이루고 있으며, 프레임 박스의 안내면(guide plate)과 베드 플레이트의 베어링 지지부(bearing support)등은 엔진의 폭발력과 선박의 추진력을 직접적으로 받으므로 구조적 결함과 하자 보수의 문제들이 발생하고 있다. 이와 같은 사용상 및 제작상의 제문제를 해결하기 위해서는 유한요소 구조 해석 능력을 자체 보유하여 구조 설계상의 문제점을 분석하고 엔진 구조물의 취약 부위를 집중 검토하여야하며, 이를 통해 선박의 운항 중에 일어날 수 있는 사고를 미연에 방지할 수 있다. 그러나 국내에서는 이러한 대형 엔진 구조물의 설계/해석 기술이 거의 없고 구조적 문제점이 발생할 경우에는 모든 사항을 설계사(licensor)에 전적으로 의존하고 있는 실정이다. 한편, 설계 기술을 보유하고 있는 MAN - B&W, NEW SULZER DIESEL사 등은 정밀 구조 해석을 통하여 기존 엔진 구조물에 대한 안전성 및 신뢰성을 높임과 동시에 신 모델 개발에 박차를 가하고 있으나, 기술 이전은 회피하고 있어 대형 엔진 구조물에 대한 구조 해석 기술의 개발이 시급하다고 할 수 있다. 본 해설에서는 CAD/CAE(Computer Aided Design/Computer Aided Engineering)를 이용하여 위에서 제시된 대형 엔진 구조물의 구조해석 절차와 방법에 대해 간략히 설명하고자 한다.

• 한국CDE학회논문집
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• 제9권2호
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• pp.93-101
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• 2004

In mechanical design, optimization procedures have mostly been implemented solely by CAE codes combined by optimization routine, in which the model is built, analyzed and optimized. In the complex geometries, however, CAD is indispensable tool for the efficient and accurate modeling. This paper presents a method to carry out optimization, in which CAD and CAE are used for modeling and analysis respectively and integrated in an optimization routine. Application Programming Interface (API) function is exploited to automate CAD modeling, which enables direct access to CAD. The advantage of this method is that the user can create very complex object in Parametric and automated way, which is impossible in CAE codes. Unigraphics and ANSYS are adopted as CAD and CAE tools. In ANSYS, automated analysis is done using codes made by a script language, APDL(ANSYS Parametric Design Language). Optimization is conducted by VisualDOC and IDESIGN respectively. As an illustrative example, a mold design problem is studied, which is to minimize temperature deviation over a diagonal line of the surface of the mold in contact with hot glass.

• Design & Manufacturing
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• 제2권5호
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• pp.16-20
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• 2008

Almost all injection molds have multi-cavity runner system for mass production, which are designed with geometrically balanced runner system in order to accomplish filling balance between cavity to cavity during processing; However, even though geometrically balanced runner is used, filling imbalances have been observed. In these day, the CAE has been used widely in injection molding. However, CAE with fusion mesh can't indicate such as jetting, flow mark and filling imbalance in multi cavity mold. In this study, we investigated the filling imbalance according to runner shapes by CAE analysis. As a result in CAE, in case of binary branch runner system, filling imbalance was indicated between cavity to cavity, but the flow pattern of each cavity uniformed in unary branch runner system.

• 한국CDE학회논문집
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• 제11권2호
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• pp.128-137
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• 2006

In this paper, a CAD/CAE integrated optimal design system is developed, in which design and analysis process is automated using CAD/CAE softwares for a complex model in which the modeling by parametric feature is not easy to apply. Unigraphics is used for CAD modeling, in which the process is automated by using UG/Knowledge Fusion for modeling itself and UG/Open API function for the other functions respectively. Structural analyses are also carried out automatically by ANSYS using the imported parasolid model. The developed system is applied for the PLS(Plasma Lighting System) consisting of more than 20 components, which is a next generation illumination system that is used to illuminate stadium or outdoor advertizing panel. The analyses include responses by static, wind and impact loads. As a result of analyses, tilt assembly, which is a link between upper and lower body, is found to be the most critical component bearing higher stresses. Experiment is conducted using MTS to validate the analysis result. Optimization is carried out using the software Visual DOC for the tilt assembly to minimize material volume while maintaining allowable stress level. As a result of optimization, the maximum stress is reduced by 57% from the existing design, though the material volume has increased by 21%.