• 항공우주기술
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• 제6권1호
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• pp.19-28
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• 2007

본 연구에서는 올레오-뉴메틱(Oleo-pneumatic) 완충장치와 차등 제동 조향(Differential Braking Steering)을 위한 캐스터링 휠 포크(Castering Wheel Fork)가 적용된 소형항공기용 전방착륙장치의 충격하중 해석을 위한 비선형 2 자유도 수학적 모델을 생성하고, 수치해석 기법을 이용하여 시간에 따른 충격응답을 구하였다. 생성된 전방착륙장치의 수학적 모델은 타이어의 충격 시 동적 특성과 스트루트 기울기, 캐스터에 의한 모멘트, 타이어 접촉과 조향 등에 의해 발생하는 측면하중에 의한 올레오 스트루트 내부의 마찰 특성 등의 비선형 요소들을 포함하고 있다. 또 생성된 운동방정식의 수치해석은 4차 Runge-Kutta 방식을 이용하였으며, 운동방정식 및 수치해의 정확도를 평가하기 위한 타 항공기에 기 적용된 전방 착륙장치의 낙하시험 결과와의 비교 검증과정을 수행하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제8권2호
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• pp.147-158
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• 2004

많은 장점을 가진 복합재료를 사용한 보강판에 대하여 지금까지 많은 연구자들이 변위법에 근거한 등매개변수 평판 요소와 보요소를 결합한 유한요소법을 사용하여왔다. 이러한 유한요소법은 보요소를 평판 요소의 절점에 대한 강성으로 치환하기 때문에 보강재에 대한 국부적인 거동을 파악할 수 없으며 복합적층 구조인 경우 그 적용성이 제한적이다. 따라서, 본 연구에서는 복합재료 보강판의 해석에 있어 보강재 및 판에 대하여 3차원 쉘요소를 사용하여 거동을 분석하고자 한다. 본 연구에서는 Reissner-Mindlin의 1차 전단변형이론을 사용하였다. 그러나 Reissner-Mindlin이론에 의한 등매개변수 평판 휨 요소는 판의 두께가 얇아지는 경우 일반적으로 전단잠김현상과 가상의 제로에너지 모드가 발생하는데 이를 제거하기 위해 대체전단변형률장을 사용하였다. 폭-두께비, 형상비 뿐만아니라 경사판의 경사각 변화에 따른 임의방향 보강재를 갖는 단순지지된 복합적층 구형 및 경사판에 대한 처짐분포를 비교 분석하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권12호
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• pp.1893-1899
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• 2010

평평한 바닥 위에서 강아지풀을 수직으로 누르면 강아지풀은 앞으로 이동한다. 이 현상을 통해서 강아지풀의 이동거리는 강아지풀 처짐량에 의존하는 것을 알아내었다. 그러므로 강아지풀을 누르는 힘, 면적, 속도 변화에 따른 강아지풀의 이동거리에 영향을 주는 요인을 실험을 통해 알아보았다. 이 결과를 바탕으로 강아지풀의 섬모를 모사한 나일론 섬모를 제작하여, 나일론 섬모에 작용하는 힘과 처짐량에 따른 이동거리를 이론적, 실험적으로 알아내었다. 또한 로봇과 관의 내벽 사이 간극 차이에 따라 발생하는 로봇 다리의 각도변화에 따른 이동거리에 대해서 연구하였다. 그리고 소화기와 혈관의 치료를 위한 이동로봇의 섬모 제작에 관한 설계 변수를 제공하기 위해, 로봇 다리의 직경과 탄성계수의 관계에 대해서 연구하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권5호
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• pp.535-541
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• 2015

본 연구에서는 벽걸이 모니터 브라켓 암의 다중목적 근사최적설계를 수행하였다. 이를 위해 브라켓 암의 자유도를 고려하여 평면내의 회전 각도를 선정해 응력과 처짐량이 크게 발생하는 경우에 대한 최적화 문제를 정식화 하였다. 직교배열표와 반응표면법을 사용하여 평균 및 파라미터 분석을 통해 성능지수에 대한 설계변수 민감도를 확인하였으며, 중심합성계획법과 D-최적 계획법을 사용하여 목적함수와 제한조건함수에 대하여 반응표면 근사모델을 생성하고 $R^2$ 값을 통해 정확도를 평가하였다. 이를 비지배 분류 유전알고리즘에 적용하여 최적화를 수행하고 유한요소해석을 통해 검증하였다. 또한, 중심합성 계획법과 D-최적 계획법을 이용한 최적해를 비교 분석하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권6호
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• pp.489-495
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• 2007

표준 동역학 모델의 피치 동안정미계수를 측정하기 위한 실험적 연구가 아음속 풍동에서 수행되었다. 모델은 트리거 신호가 주어지면 직류형 서보모터에 의하여 일정한 진폭과 주파수로 상, 하 피치운동을 시작하며, 동시에 25 사이클 동안의 데이터가 자료획득시스템에 저장된다. 동안정미계수 계산에 필요한 위상차는 기준입력 신호와 모델의 무게중심에 장착된 밸런스로부터 나오는 출력신호의 최대 정점과의 위상변화로부터 얻어졌다. 또한 Stabilator의 동안정미계수에 대한 영향은 조종면을 변위시키면서 측정하였다. 본 실험을 위해 독창적으로 제작된 모델의 구동장치 및 실험장치가 다른 연구와 다른데도 불구하고 실험결과는 받음각 변화에 따른 동안정미계수의 변화 경향성이 TPI, NAE, 그리고 FFA의 연구결과와 비교적 잘 일치함을 확인하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제26권4호
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• pp.513-531
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• 2018

In this article, static, buckling and free vibration analyses of a sinusoidal micro composite beam reinforced by single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) with considering temperature-dependent material properties embedded in an elastic medium in the presence of magnetic field under transverse uniform load are presented. This system is used at micro or sub micro scales to enhance the stiffness of micro composite structures such as bar, beam, plate and shell. In the present work, the size dependent effects based on surface stress effect and modified strain gradient theory (MSGT) are considered. The generalized rule of mixture is employed to predict temperature-dependent mechanical and thermal properties of micro composite beam. Then, the governing equations of motions are derived using Hamilton's principle and energy method. Numerical results are presented to investigate the influences of material length scale parameters, elastic foundation, composite fiber angle, magnetic intensity, temperature changes and carbon nanotubes volume fraction on the bending, buckling and free vibration behaviors of micro composite beam. There is a good agreement between the obtained results by this research and the literature results. The obtained results of this study demonstrate that the magnetic intensity, temperature changes, and two parameters elastic foundations have important effects on micro composite stiffness, while the magnetic field has greater effects on the bending, buckling and free vibration responses of micro composite beams. Moreover, it is shown that the effects of surface layers are important, and observed that the changes of carbon nanotubes volume fraction, beam length-to-thickness ratio and material length scale parameter have noticeable effects on the maximum deflection, critical buckling load and natural frequencies of micro composite beams.

• 한국항공우주학회지
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• 제43권5호
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• pp.422-431
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• 2015

풍동실험에 적용하는 실험계획법을 연구하기 위한 선행 연구로써 KF-16의 정적 공력 데이터베이스를 구축하는 풍동 실험을 수행하였다. 본 실험에서 사용된 기체는 KF-16의 1/33 scale의 모델이며 수평 꼬리날개와 플래퍼론, 방향타를 모두 구현하였다. 크게 실험은 수평 꼬리날개의 유무에 따른 공력 특성 변화를 보기 위한 실험과 플랩, 플래퍼론, 방향타, 그리고 수평 꼬리날개의 변위각에 따른 공력특성 변화를 알아보기 위한 실험을 수행하였다. 실험 수행 후에는 각 실험들에 대해서 6가지 공력계수 그래프를 분석하고 반응 표면을 생성하면서 조종면의 변화가 각각 어떤 공력 특성에 큰 영향을 미치는지 알아보았다.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권3호
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• pp.229-237
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• 2008

본 연구에서는 항공기 날개를 설계하기 위하여 공기역학과 구조해석을 통합한 다분야 설계최적화(MDO) 프레임웍을 구성하였다. 파라미터 모델링 기법을 사용하여 최적화 전 과정을 자동화하였다. 공력해석은 Fluent를 사용하였으며 이를 위한 격자는 CATIA의 파라미터 모델과 Gridgen을 사용하여 자동으로 생성되도록 하였다. 유한요소해석을 위한 격자는 MSC.Patran의 PCL 기능을 사용한 파라미터 방법으로 자동으로 생성되도록 하였다. 공력하중은 volume spline method를 사용하여 구조하중으로 변환시켰다. 최적화 방법은 전역해를 구하기 유리한 반응표면법을 사용하였다. 최적화 문제로 목적 함수는 날개의 무게의 최소화, 제약조건은 양항비와 날개의 변위로 정하였다. 그리고 종횡비, 테이퍼 비 및 후퇴각을 설계변수로 정의하였다. 최적화 시험 결과는 본 MDO 프레임웍이 성공적으로 구성되었음을 보여주었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권7호
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• pp.3207-3215
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• 2012

본 논문에서는 3차 전단변형이론이 고려된 비국소 탄성 이론을 이용한 나노 판의 휨 및 진동에 대하여 연구하였다. 비국소 탄성 이론은 미소 규모 효과를 고려할 수 있고 3차원 전단변형이론은 나노 판의 두께방향으로의 전단 변형률과 전단응력의 곡선변화 효과를 고려할 수 있다. 이러한 두 가지 이론을 이용하여 나노 판의 처짐과 고유진동수에 미치는 비국소 이론의 효과를 제시하였다. 국소 탄성이론과의 관계를 수치해석 결과를 통하여 고찰하였다. 또한 (i) 비국소 계수, (ii) 나노 판의 적층형태, (iii) 나노 판의 보강 방향 그리고 (iv) 나노 판의 적층 수 등이 나노 판의 무차원 처짐에 미치는 효과에 대하여 관찰하였다. 본 연구의 결과를 검증하기 위해 참고문헌의 결과들과 비교 분석하였으며 해석결과는 참고문헌의 결과들과 잘 일치함을 알 수 있었다. 비국소 이론에 의한 나노 판의 처짐에 관한 연구는 향후 관련연구에 비교자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2006년도 추계학술발표회
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• pp.277-282
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• 2006

선박에서 제어판를 가지는 주요목적은 선박의 운동을 제어하는 것이다. 제어판은 단동타나 고종판에 이동할 수 있는 부분을 혼합하여 사용되는 것으로 구성되어있다. 제어판은 이런 목적에 맞게 수행될 수 있는 고유의 기능을 가지고, 이는 유체와 관련된 방향과 운동의 결과로 제어력을 증가시키는 것이다. 힘과 운동은 회전과 영각의 결과로서 발생하고, 선박의 조종특성을 결정한다. 본 연구에서는 플랩타의 2차원 단면에 대한 연구를 수행하였다. 플랩타의 유통특성을 파악하기 위하여 각각의 영각과 플랩각을 변화시켜가며 모형실험을 수행하였으며, 유통장내의 속도분포를 얻기 위하여 PIV계측기법 중 동일입자 추적법의 하나인 2프레림 입자추적법을 사용하였다. 모델실험은 $Re=2.8\times10^4$에서 수행하였으며, 계측된 결과들을 서로 비교하였다.