• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제17권8호
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• pp.1148-1155
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• 2003

The finite element method is one of the methods widely applied for predicting vibration in mechanical structures. In this paper, the effect of the mesh size of the finite element model on the accuracy of the numerical solutions of the structural vibration problems is investigated with particular focus on obtaining the optimal mesh size with respect to the solution accuracy and computational cost. The vibration response parameters of the natural frequency, modal density, and driving point mobility are discussed. For accurate driving point mobility calculation, the decay method is employed to experimentally determine the internal damping. A uniform plate simply supported at four corners is examined in detail, in which the response parameters are calculated by constructing finite element models with different mesh sizes. The accuracy of the finite element solutions of these parameters is evaluated by comparing with the analytical results as well as estimations based on the statistical energy analysis, or if not available, by testing the numerical convergence. As the mesh size becomes smaller than one quarter of the wavelength of the highest frequency of interest, the solution accuracy improvement is found to be negligible, while the computational cost rapidly increases. For mechanical structures, the finite element analysis with the mesh size of the order of quarter wavelength, combined with the use of the decay method for obtaining internal damping, is found to provide satisfactory predictions for vibration responses.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권11호
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• pp.1137-1143
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• 2015

프레팅 피로균열의 2단계 성장과 분지, 즉 균열이 경사방향으로 성장하다가 방향을 전환하여 수직방향으로 성장하는 과정을 유한요소법으로 해석하였다. 해석에서 A7075-T6의 프레팅 피로실험자료를 이용하였다. 균열성장방향을 결정하는 기준으로 최대 접선응력확대계수, 최대 접선응력확대계수범위, 최대 균열성장속도의 적용 가능성을 검토하였다. 하나의 기준으로는 분지 전후의 균열성장방향을 모사할 수 없고, 분지 전후에 다른 기준을 적용하면 모사가 가능하였다. 또한 분지가 발생하는 균열 길이를 결정하는 방법도 제시하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.149-158
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• 2006

보 플랜지 절취형(Reduced Beam Section, RBS) 내진 철골모멘트접합부는 국내외의 여러 실험프로그램에서 뛰어난 내진성능을 보여 주었다. 그러나 추가적으로 규명해야할 설계상의 몇몇 이슈들이 아직 남아있다. 그 중의 하나가 패널존의 보에 대한 적정강도이다. 다수의 실험결과가 존재함에도 불구하고 패널존과 보 사이의 적정강도비가 아직까지 명확하게 제시된 바가 없다. 본 연구에서는 독립적으로 수행된 국내외의 광범위한 실험 데이터베이스를 기초로 패널존 강도가 접합부의 내진거동에 미치는 영향을 포괄적으로 분석하였다. 이를 기초로 보의 좌굴을 감소시키는 동시에 충분한 접합부 소성회전능력을 보장할 수 있는 균형패널존의 강도범위를 제안하였다. 아울러 반복재하 실물대 실험결과를 만족스럽게 재현할 수 있는 유한요소모델을 구축한 후 다양한 수치해석을 통하여 실험자료에서 누락된 부분이나 실험적으로는 파악하기 어려운 거동을 고찰하였다. 이 과정에서 오늘날의 강력한 유한요소해석기법을 활용하여 많은 비용이 드는 철골접합부 실물대 내진실험을 보완하거나 적어도 부분적으로 대체할 수 있음을 확인하였다.

• 문화기술의 융합
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• 제6권4호
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• pp.685-692
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• 2020

본 연구에서는 철근 겹침이음 위치가 부적정하게 시공된 사례를 바탕으로 콘크리트 구조기준에서 제시한 설치기준에 대하여 분석 및 고찰을 하였으며, 현행 구조기준에서 제시한 겹침이음에 대한 기준이 적정함을 해석적으로 입증하였다. 실제 종방향 균열이 발생된 지하 박스구조물 단면에 대한 철근 겹침이음부의 철근강도감소비 및 설계유효 모멘트를 산출하여 철근 겹침이음부의 균열 발생원인에 대하여 해석적으로 입증하였다. 연구결과, 최대 인장응력이 발생되는 지하 박스구조물 중앙부에 철근 겹침이음이 설치될 경우 철근 겹침이음부의 철근강도감소비는 82.8% 수준인 것으로 분석되었다. 따라서, 콘크리트 구조기준에서 정하고 있는 바와 같이 철근 겹침이음부의 위치는 최대 인장응력이 발생하는 지점을 피해야 하며, 부득이하게 겹침이음이 부적정한 위치에 설치되는 경우 본 연구에서 검토한 바와 같이 충분한 겹침이음길이를 확보하여야 하며, 구조물 단면력에 대하여 검토하여 충분한 안전율을 확보하는 것이 중장기적인 균열 제어 방법으로 적정할 것으로 검토되었다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.21-25
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• 2005

본 연구는 인간의 정신부하작업중 반응시간이 제한된 긴급상황에서 시스템이 비정상적인 상태로 변화할 경우 인간의 수행도 특성을 살펴보고 이를 보조할 수 있는 보조장치의 설계에 도움을 주는 기준 안을 제시하고자 한다. 긴급상황에서 최우선시 되는 수행도는 반응시간보다는 시스템을 성공적으로 제어하여 비극적인 재해를 방지하는 일이다. 그러므로 여러 작업 수행도들 중에서 제어에 실패하게 되는 요인의 영향도를 알아내는 것이 중요하다. 실험결과 인간의 반응은 극히 제한된 짧은 반응시간내의 단일작업에서의 수행도는 시스템의 전체 영향도를 제대로 반영하지 못함을 알 수 있었다. 이럴 경우 부수작업을 부여했을 때 시스템의 변화 요인의 영향도를 더욱 잘 나타내는 것임을 유도하였다. 그러므로 시스템의 상황이 비 정상적인 상태로 진행될 경우, 특히 이러한 상황에서 반응해야 할 시간이 제한적일 경우 수행도 측정에는 다양한 형태의 부수작업을 개발하고 이를 이용한 측정이 더욱 효율이 있다는 점을 제시한다. 이러한 실험의 결과를 유추해보면 안전장치 기기의 설계를 위해서는 운용되는 상황에 맞는 측정방법이 개발되어야 긴급 상황의 수행도를 측정할 수 있다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.231-238
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• 2002

진화퍼지모델링은 퍼지추론시스템과 진화연산의 장점을 결합한 모델링 방법으로써 전역근사최적화를 수행한다. 본 논문에서는 진화퍼지모델링의 가장 중요한 과정 중 하나인 퍼지규칙의 생성방법으로써 퍼지클러스터링을 제안한다. 퍼지클러스터링을 실험 혹은 시뮬레이션의 결과에 적용함으로써, 비선형성이 강하고 복잡한 설계문제를 적절하게 묘사할 수 있는 퍼지 규칙을 생성할 수 있다. 퍼지클러스터링의 결과로 얻어지는 클러스터에 대한 실험치의 소속정도를 활용하여 진화퍼지모델링의 효율을 향상시킬 수 있다. 제안된 방법의 유효성을 검증하기 위해 실제 자동차 내장재에 설계문제를 선정하여 전역근사화를 수행하였다. 클러스터 수와 퍼지규칙의 선택과 관련하여 여러 다양한 경우에 대해서 진화퍼지모델링을 수행하여 그 결과를 비교하였고 이를 통하여 제안된 방법이 시스템을 묘사하는 적절한 퍼지규칙을 생성하고 모델링의 오차를 만족할 만한 수준으로 유지하면서 계산시간을 줄일 수 있음을 확인하였다.

• 한국의류학회지
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• 제31권3호
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• pp.343-350
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• 2007

This study compared and studied the clothing mobility of two types of aerobic clothes - those made of currently popular stretch materials and those made of new stretch materials that were specially developed for this study. The focus of the comparison was on the range of joint movement during activity, and the physiological burden imposed on the body by the clothes. In total, 18 experiments were carried out under controlled conditions in an artificial climatic chamber with a temperature of $25{\pm}1^{\circ}C$, air humidity of $60{\pm}5^{\circ}C$ and negligible air movement. Each exercise program consisted of a 30-minute of aerobic workout and a 20-minute rest following the exercise. Measurements were taken to determine the following: physiological reactions (whole-body and local sweat rates), subjective sensations(of temperature, humidity, comfort, tightness, and clothing wetness), joint angle(measured with a goniometer), and so on. The results of the study us as follows: Material B excels in clothing mobility. Material C excels in sweat absorbency and drying speed. Material A was found to be the hottest material, while material C was found to be slightly hot through the analysis of the change in pre- and post-exercise bodyweight(= amount of sweat). Regarding the amount of evaporated sweat, material A>material C>material B. Material B produced the smallest amount of evaporated sweat. The wider the range of joint movement, the smaller the amount of sweat and the lower the average skin temperature.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제26권6호
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• pp.464-484
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• 2001

When restoring a tooth, the dentist tries to choose the ideal material for existing situation. One criterion that is considered is its suitability for restoring coronal strength. As more tooth structure is removed, the cusps are weakened and susceptible to fracture. Further, this increased deformation may cause the formation of intermittent gaps at the margin between the hard tissue and the restoration, facilitating marginal leakage. The improvements in ceramic materials now make it possible for alternatives to amalgams, composites, and cast metal to be of offered for posterior teeth. Of the materials used, ceramics most closely approximates the properties of enamel. The introduction of computer-aided design/computer-aided manufacture(CAD/CAM) systems to restorative dentistry represents a major technological breakthrough. It is possible to design and fabricate ceramic restorations at a single appointment. Additionally, CAD/CAM systems eliminate certain errors and inaccuracies that are inherent to the indirect method and provide an esthetic restoration. The aim of this investigation was to study the loading characteristics of CAD/CAM ceramic inlay and to compare the stress distribution and displacement associated with different designs of cavity(the isthmus width and cavity depth). A human maxillary left first premolar was prepared with standard mesio-occlusal cavity preparation, as recommended by the manufacturer Ceramic inlay was fabricated with CEREC 2 CAD/CIM equipment and cemented into the prepared cavity. Three dimensional model was made by the serial photographic method. The cavity width was varied $\frac{1}{3}$, $\frac{1}{2}$ and $\frac{2}{3}$ of intercuspal distance between buccal and lingual cusp tip. The cavity depth was varied 1.5mm and 2.3mm. So six models were constructed to simulate six conditions. A point load of 500N was applied vertically onto the first node of the lingual slope from the buccal cusp tip. The stress distribution and displacement were solved using ANSYS finite element program(Swanson Analysis System). (omitted)

• 한국가스학회지
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• 제13권6호
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• pp.29-33
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• 2009

본 연구에서는 Al6061-T6 소재의 알루미늄 라이너와 탄소섬유-에폭시 및 유리섬유-에폭시 복합 소재를 적층으로 감아서 제조한 복합소재 연료탱크에 대한 강도안전성을 유한요소법(FEM)으로 해석하였다. 복합소재 연료탱크는 내구성 향상을 위해 자긴공정(autofrettage process)으로 제조한 다음에 압축천연가스를 공급하였다. 자긴공정을 거친 가스탱크의 응력안전에 대한 FEM 해석결과는 미국의 DOT-CFFC와 한국의 KS 설계안전 평가기준과 비교 평가하였다. FEM 계산결과에 의하면, 자긴공정을 거친 연료탱크의 응력강도는 돔 지역에서 약간 불안정한 것으로 나타났고, 몸체의 평행부에서는 비교적 균일한 안정성을 보여주고 있다. 자긴공정을 거친 복합소재 연료탱크의 평행부에서 관찰된 강도안전성 데이터는 평가기준 데이터로 제공된다. 9.2리터의 복합소재 연료탱크의 응력강도 안전성에 대한 계산결과에 따르면, 미국의 DOT-CFFC와 한국의 KS 평가기준치를 모두 만족하는 것으로 나타났기 때문에 안전한 설계라 할 수 있다.

• 한국안광학회지
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• 제14권3호
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• pp.29-35
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• 2009

목적: 70 mm eye relief를 갖는 릴레이 렌즈 방식 스코프 개발. 방법: Sigma 2000 광학 설계 프로그램을 사용하여 릴레이 렌즈를 갖는 대물부와 접안부를 각각 설계하고 통합하여 70 mm eye relief를 갖는 릴레이 렌즈 방식의 스코프를 개발하였다. 결과: 릴레이 렌즈를 갖는 대물부와 접안부를 각각 설계하고 통합하는 방법으로 설계 제작되어진 70 mm eye relief를 갖는 릴레이 렌즈 방식의 스코프는 배율이 4.0배, 첫 번째 렌즈에서 마지막 렌즈까지의 거리가 약 105 mm, 경통구경 18 mm, 유효구경 13 mm를 갖는다. 또한 분해선폭은 30% MTF 값 기준으로 275 cycles/rad인 특성을 보여준다. 결론: 275 cycles/rad 에서 MTF 30% 이상인 성능을 가지며, 첫 번째 렌즈에서 마지막 렌즈까지의 거리 약 105 mm, eye relief 70 mm를 갖는 4.0의 배율을 갖는 릴레이방식의 스코프를 설계 제작하였다.