• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제23권3호
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• pp.8-15
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• 1995

This analytical study was carried out to make quality and productivity up in designing the frame-type furniture with semi-rigid joint by understanding the mechanical and structural behavior of the joint and by evaluating the validity of application of the time-saving Finite Element Method to its structural analysis. Slope deflection equation for rigid joint was modified to describe the moment-rotation behavior of semi-rigid joint and the joint stiffness factor(Z) could be calculated to lessen the experimental expense. It was proved that Finite Element Analysis with imaginary elements having equivalent MOE to the semi-rigid joint could be the alternative method for the structural analysis of the frame-type furniture, comparing the internal rotation of the 2-dimensional beam-to-column model with two-pin(wooden dowel) from the finite element method with other available theoretical and experimental rotation value.

• 한국기계가공학회지
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• 제17권1호
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• pp.42-47
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• 2018

This paper describes the dynamical behavior of the bicycle and its nonlinear effect when magnetic repulsive forces are applied to the bicycle cushion system. A finite-element method was used to obtain its reliabilities by comparing the experimental and numerical values and select the proper magnet sizes. The Equivalent spring stiffness values were evaluated in terms of both linear and nonlinear approximations, where the nonlinear effect was specifically investigated for the ride comfort. The corresponding equations of linear and nonlinear motion were derived for the numerical model with three degrees of freedom. Dynamic behaviors were observed when the bicycle ran over a curvilinear road in the form of a sinusoidal curve. The analysis in this paper for the observed nonlinearity of magnetic repulsive forces will be a useful guide to more accurately predict the cushion design for any vehicle system.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제53권1호
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• pp.159-172
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• 2015

This paper is concerned with effects of the wall flexibility on the seismic behavior of ground-supported cylindrical silos. It is a well-known fact that almost all analytical approximations in the literature to determine the dynamic pressure stemming from the bulk material assume silo structure as rigid. However, it is expected that the horizontal dynamic material pressures can be modified due to varying horizontal extensional stiffness of the bulk material which depends on the wall stiffness. In this study, finite element analyses were performed for six different slenderness ratios according to both rigid and flexible wall approximations. A three dimensional numerical model, taking into account bulk material-silo wall interaction, constituted by ANSYS commercial program was used. The findings obtained from the numerical analyses were discussed comparatively for rigid and flexible wall approximations in terms of the dynamic material pressure, equivalent base shear and bending moment. The numerical results clearly show that the wall flexibility may significantly affects the characteristics behavior of the reinforced concrete (RC) cylindrical silos and magnitudes of the responses under strong ground motions.

• Steel and Composite Structures
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• 제51권5호
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• pp.575-586
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• 2024

Steel arch supports are used in mines and underground structures to provide stability. Most of the supports are made up of overlapping arches. They can behave either yieldingly or unyieldingly. If the normal force at any point of overlapping equals the slip resistance, the slide occurs. This paper presents a solution procedure for determining the load-carrying capacity of steel arch supports in the yielding implementation. This solution considers the effects of several significant elements, including differing materials and the number of clamps in yielding friction joints. The direct stiffness method is applied. The solution contains geometric, physical, and structural nonlinearity. The results obtained from numerical modeling using the provided procedure are compared to laboratory tests conducted at GIG Katowice in 2012. They show a good correlation with previously collected data from equivalent laboratory conditions.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.772-777
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• 2013

This article presents the reduction of vibration generated by an automobile fuel pump. In order to analysis the vibration of the fuel pump, a simplified dynamic model is established, which is composed of a rigid rotor and a equivalent springs. The equivalent stiffnesses of the upper and lower assemblies are evaluated by the comparison of modal testing results and the finite element analysis. the stiffness for the oil film of the journal bearing is extracted by using Reynold's equation. In addition, the time responses for the vibration of the fuel pump are computed by using a commercial multi-body dynamics software, RecurDyn. Based on these results, some design suggestions are proposed to reduce the vibration of an automobile fuel pump.

• 문화기술의 융합
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• 제7권2호
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• pp.405-410
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• 2021

본 연구에서는 레일체결장치용 방진패드의 사용수명 및 스프링강성을 평가하고자 비선형 재료모델 및 피로하중조건을 적용한 유한요소해석을 수행하였다. 피로해석 결과, 초기조건 대비 스프링강성의 변화율은 약 16%로 나타나 피로경화가 발생된 것으로 분석되었다. 방진패드의 길이방향으로 발생되는 응력은 중앙부와 외곽부(Edge)의 발생응력의 차이가 약 10배 이상 발생되었다. 또한 중앙부 보다 외곽 경계부의 등가응력이 2배 이상 크게 발생하는 것으로 분석되었다. 따라서 실제 사용조건에서 방진패드의 손상 및 변형 취약부는 방진패드의 모서리부분인 것으로 분석되었다. 피로해석을 통해 산출된 반복횟수에 따른 방진패드의 등가응력을 이용하여 방진패드의 피로수명선도를 도출하였다. 본 연구에서 도출한 방진패드의 피로수명선도를 이용하여 향후 다양한 하중조건에서 방진패드의 등가응력을 산출하여 해당조건에서의 피로수명을 예측하는 데에 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권6호
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• pp.2169-2179
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• 2013

단순지지된 기둥부재의 중간 위치에 수평재를 설치하고, 그 수평재의 양단과 기둥부재 상하단을 스트럿으로 각각 연결하여 보강된 조립기둥시스템은 비보강 단순 기둥부재에 비하여 그 압축강도가 상당히 향상될 수 있다. 수평재가 설치된 기둥의 중간 지점에서 수평 및 회전 자유도를 제한하여 기둥의 유효좌굴길이를 줄이는 효과를 통해 강도향상이 구현된다. 본 연구에서는 기둥부재 이외의 구성요소를 스프링으로 치환한 등가 스프링모델 기법, 자유도를 최소화하여 단순화시킨 구조계에 대한 강성행렬 기법, 그리고 범용유한요소해석 프로그램을 활용한 탄성/비탄성 해석기법을 적용하여 보강된 조립기둥시스템의 압축강도를 정량적으로 산정하고 그 결과를 비교하였다. 보강대상이 되는 단순기둥의 세장비가 결정되면 조립기둥시스템을 구성을 통해 향상될 수 있는 기대압축강도를 산정할 수 있는 압축강도곡선이 제안되었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권5호
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• pp.461-466
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• 2015

원자현미경(AFM)은 마이크로캔틸레버 끝단의 팁이 시료에 다가갈 때 발생하는 팁과 시료 표면 사이의 상호작용을 이용하여 시료의 다양한 특성들을 찾아내는 매우 유용한 도구이다. 본 논문에서는 이러한 AFM 마이크로캔틸레버의 팁과 시료 사이의 상호작용력을 비선형 스프링을 이용하여 동일한 강성을 갖는 요소로 모델링 하였고 유한요소법을 이용하여 시뮬레이션을 수행하였다. 또한 시뮬레이션 결과를 적합직교분해법을 이용하여 분석함으로써 AFM 마이크로캔틸레버의 복잡한 동적 특성을 파악하였으며 이를 같은 방법으로 분석한 실험 결과와 비교하였다. 그 결과 팁과 시료 사이의 상호작용력을 효과적으로 모델링 할 수 있는 방법을 제시하였으며 이러한 상호작용력으로 인해 고차모드의 영향이 증가함을 확인하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제22권4호
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• pp.371-377
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• 2009

본 연구에서는 회전 및 병진 자유도를 갖는 2자유도 진동계의 동적 특성을 다루었다. 강체의 관성모멘트를 새로운 기계 요소인 이너터로 모델링한 뒤 동강성법을 이용하여 2자유도 진동계의 등가모델을 구하였다. 이때 이너터의 크기에 따라 진동계의 동적특성이 결정되는 것을 보였다. 2자유도 진동계를 진동 흡진기로서 단일 모우드 소거에 적용하였을 경우의 흡진기 설계방법론을 구하였다. 비감쇠 진동흡진기의 경우 해석적인 방법론을 제시하였고, 하나의 감쇠기가 존재하는 경우 고정점법을 적용한 방법론을 소개하였다. 수치 예를 통해서 제시된 방법론을 검증하였다.

• Tribology and Lubricants
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• 제40권1호
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• pp.8-16
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• 2024

This study conducts numerical modeling and eigen-analysis of a rod-fastened rotor, which is mainly used in aircraft gas turbine engines in which multiple disks are in contact through curvic coupling. Nayak's theory is adopted to calculate surface parameters measured from the tooth profile of the curvic coupling gear. Surface parameters are important design parameters for predicting the stiffness between contact surfaces. Based on the calculated surface parameters, elastoplastic contact analysis is performed according to the interference between two surfaces based on the Greenwood-Williamson model. The equivalent bending stiffness is predicted based on the shape and elastoplastic contact stiffness of the curvic coupling. An equation of motion of the rod-fastened rotor, including the bending stiffness of the curvic coupling, is developed. Methods for applying the bending stiffness of a curvic coupling to the equation of motion and for modeling the equation of motion of a rotor that includes both inner and outer rotors are introduced. Rotordynamic analysis is performed through one-dimensional finite element analysis, and each element is modeled based on Timoshenko beam theory. Changes in bending stiffness and the resultant critical speed change in accordance with the rod fastening force are predicted, and the corresponding mode shapes are analyzed.