• 제목/요약/키워드: FEM 모델

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유연모드를 가진 인공위성의 자세제어를 위한 동역학 모델링 및 반작용휠 제어기 설계 (DYNAMIC MODELING AND REACTION WHEEL CONTROLLER DESIGN FOR FLEXIBLE SATELLITE AOCS)

  • 우병삼;채장수
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제14권2호
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    • pp.386-394
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    • 1997
  • 본 연구에서는 유연모드를 고려한 위성체 모델링 방법들을 소개하고, 이에 따라 3축 안정화 위성의 유연모드를 모델링하였다. 이 모델을 강체에 대해 설계되었던 반작용휠을 이용한 자세제어루프에 적용하였다. 본 연구에서는 유한요소모델이 완성되기 전 단계에서 집합모드모델 중 전역모드모델을 이용하는 것을 제안하였고, 이를 유한요소법을 이용하여 계산된 모델과 제어기 필터 설계의 관점에서 비교하였다. 새로운 유연모드가 적용됨에 따라 제어기 요구조건을 만족시키기 위한 필터가 필요하여 반작용휠의 모터제어기 루프와 축제어기 루프에 각각 1차 필터를 설계하여 추가하였다. 제어루프 설계 및 시뮬레이션을 위해 MATLAB/Simulink를 사용하였다.

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진동시험을 이용한 원자력발전소 캐비닛 구조의 지진응답예측기법 (Seismic Response Prediction Method of Cabinet Structures in a Nuclear Power Plant Using Vibration Tests)

  • 구기영;취진타오;조성국;김두기
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제12권5호
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    • pp.57-63
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    • 2008
  • 본 연구는 원자력발전소에 설치되는 캐비닛형 전기기기의 동적 진동시험 자료를 이용하여 캐비닛의 지진응답을 예측할 수 있는 기법을 제안하였다. 제안된 기법은 1) 절점질량 이상화 모델에 기반한 등가 지진하중 산정, 2) 진동시험자료에 기반한 캐비닛 구조의 입출력 상태방정식 규명, 3) 산정된 등가지진하중과 규명된 입출력 상태방정식을 사용한 지진응답산정의 과정으로 구성된다. 제안된 기법은 유한요소기법(FEM) 모델 개선(Model Updating)에 기반한 지진응답예측기법에 비하여 모델링 오차가 개입 되지 않는 장점을 가진다. 캐비넷 구조를 이상화한 2차원 프레임 모델과 3차원 상세 모델에 대한 수치검증을 통하여 제안된 기법이 지진응답을 매우 정확하게 예측을 함을 관찰하였고, 측정 노이즈에 대해서도 강인함을 관찰하였다. 추후연구로 실험검증이 요구된다.

터널 시공에 따른 지반 및 인접건물의 거동평가 (The behavior of adjacent structures in tunnelling induced ground movements)

  • 김학문;전성곤
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제5권4호
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    • pp.313-322
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    • 2003
  • 본 연구는 도심지터널 시공시 막장진행에 따라 다양하게 계측된 현장의 계측치 분석을 통하여 막장 진행에 따른 터널 주변지반의 거동 및 인접구조물의 3차원 거동을 상호 규명하였으며, 일반적으로 터널설계시 적용되는 Mohr-Coulomb 모델 및 막강관찰 자료를 바탕으로 한 Hoek-Brown 현장암반모델을 적용한 3차원 유한요소해석을 실시하여 각각의 결과를 비교 검토하여 이들 지반 및 구조물 거동을 규명하였다. 막장 진행에 따른 침하 양상은 greenfield 상태에서의 거동과는 차이를 보이고 있으며 구조물의 위치와 강성 그리고 하중에 큰 영향을 받는 것으로 나타났다.

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GFRP와 강관으로 구성된 합성형 보강링의 휨거동 (Flexural Behavior of Composite Ring Stiffened by GFRP and Steel Pipe)

  • 윤아름;김수은;김성보
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제29권1호
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    • pp.61-71
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    • 2017
  • GFRP와 강관으로 구성된 합성형 보강링 대하여 설계를 진행하고 휨거동을 분석하여 실험 결과 및 유한요소해석 프로그램인 ABAQUS를 통한 결과와 비교하였다. GFRP 합성단면에 대한 유효폭을 ABAQUS beam모델과 이론값을 이용하여 검증하였으며, 또한 항복정도에 따라 변화하는 GFRP 보강링의 이론적인 변형률 값을 이용하여 항복하중, 균열하중, 극한하중을 구하여 실험결과와 비교하고 ABAQUS solid 모델을 이용하여 중립축의 변화를 확인하였다.

토목섬유로 보강된 구조물의 프리스트레스효과 (Pre-stress Effect of Geosynthetics-reinforced Soil Structure)

  • 김은라;강호근
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제21권6호
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    • pp.53-65
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    • 2005
  • 본 연구는 토목섬유 보강토 구조물의 보강 메카니즘을 규명하고자 하는 목적으로 실시하였으며, 여기서 보강 메카니즘은 전단에 의한 다짐토의 체적 팽창(부의 다일러턴시)을 토목섬유에 의해 구속 억제하는 과정에서 생성되는 효과로 간주하고 있다. 토목섬유의 보강효과를 높이는 방법으로 프리스트레스(pre-stress)공법을 도입하여 토목섬유 보강토 구조물의 현장실험을 소개하고, 유한요소해석을 이용하여 프리스트레스에 의한 보강효과를 검토하였다. 또한 다짐토의 탄소성 모델과 이러한 모델에 필요한 초기 입력값의 결정 방법들이 제시되었다. 마지막으로, 유한요소(FEM)해석을 통해 얻어진 결과들을 현장실험의 결과와 비교 분석하였다.

유한요소법과 반응표면법을 이용한 250 kW급 견인 유도전동기 최적설계 (Optimum Design Criteria of 250 kW Premium Efficiency Traction Induction Motor Using RSM & FEM)

  • 이중호;윤태원
    • 한국자기학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.239-243
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    • 2010
  • 본 논문은 반응표면법(Respone Surface Methodology)과 유한요소법(Finite Element Method)을 이용하여 250 kW급 견인 유도 전동기의 효율 향상을 위한 최적설계기준에 대해서 다루었다. 본 논문의 주 관점은 첫째, 회전자 형상 및 치수변화에 따른 토크 비교를 통해 설계 해를 찾는 것이다. 둘째, 중심합성법(Central Composite Design)과 결합된 해석방법이 도입되었고, 추정된 회귀모델의 적합성을 결정하기 위해 분산분석(Analysis Of Variance)이 수행되었다. 이렇게 제안된 실험 절차는 기존의 초기 모델로 부터 시작하여 회전자 형상 및 치수를 최적설계 하였다.

프리스트레스 방법을 적용한 토목섬유 보강토 구조물의 수치해석 (Numerical Analysis of Geosynthetics-Reinforced Soil Structure with Pre-stress)

  • 김은라;김유성
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제4권3호
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    • pp.21-33
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    • 2005
  • 본 연구는 토목섬유 보강토 구조물의 보강 메카니즘을 규명하고자 하는 목적으로 실시하였으며, 여기서 보강 메카니즘은 전단에 의한 다짐토의 체적 팽창(부의 다일러턴시)을 토목섬유에 의해 구속 억제하는 과정에서 생성되는 효과로 간주하고 있다. 토목섬유의 보강효과를 높이는 방법으로 프리스트레스(pre-stress) 공법을 도입하여 토목섬유 보강토 구조물의 현장실험을 소개하고, 유한요소해석을 이용하여 프리스트레스에 의한 보강효과를 검토하였다. 또한 다짐토의 탄소성 모델과 이러한 모델에 필요한 초기 입력값의 결정방법들이 제시되었다. 마지막으로, 유한요소(FEM)해석을 통해 얻어진 결과들을 현장실험의 결과와 비교 분석하였다.

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침-평판 전극 사이에서 중간 압력 질소 방전의 시뮬레이션 (Numerical Simulation of Nitrogen Discharge at Medium Pressure between Point-Plane Electrodes)

  • 고욱희;박인호
    • 한국진공학회지
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    • 제17권6호
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    • pp.487-494
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    • 2008
  • 준 2차원 수치적 모델을 사용하여 침-평판(point-plane)형의 전극 사이에 있는 중간 압력 질소의 방전에 대한 시뮬레이션을 수행하였다. 이 모델에서는 전자와 이온에 대한 연속방정식을 풀어 시. 공간적으로 변하는 전하분포를 계산하고, 공간 전하 분포의 변화에 따라 결정되는 전기장은 푸아송 방정식을 풀어 얻는다. 연속 방정식은 FCT (Flux-corrected transport) 알고리즘과 FEM (Finite Element Method) 방법을 적용하여 수치적으로 다루어 졌다. 50Torr 압력에서의 질소 방전에 대한 시뮬레이션 결과는 중간 압력 질소 방전의 물리적 특성에 관한 상세한 이해를 제공한다. 또 계산 결과와 실험 결과[1]와의 비교는 정성적으로 잘 일치하는 것을 보여 준다.

FEM을 이용한 Micro-Electromagnetic Clutch 토크와 응답시간해석 (Study on Torque and Engaging time Analysis of Micro-Electromagnetic Clutch by Using FEM)

  • 박창호;김명구;이흥식;조종두
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제18권1호
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    • pp.21-28
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    • 2005
  • 본 논문에서는 유한요소법을 활용하여 소형전자기클러치(micro-electromagnetic clutch)에서 발생하는 마찰토크와 응답시간을 해석하였다. 소형전자기클러치의 설계변경과 최적화를 위하여 전자석클러치에서 자기장에 의하여 발생하는 전달토크와 응답시간을 정확하게 예측 할 것이 요구된다. 해석을 위하여 전자기장 이론을 기반으로 소형전자기클러치의 축대칭 모델을 구성하고 실제 재료 물성치를 대입하여 토크와 응답시간을 해석하고 유한요소 해석결과의 정확성을 검증하기 위하여 실험결과와 비교하였다. 토크와 응답시간의 해석결과는 실험데이터와 거의 일치하다는 것을 통하여 해석적 방법으로 토크와 응답시간을 예측할 수 있음을 확인 할 수 있다.

IFX : 데스크탑 - 몰입 환경 간 협업을 위한 FEM/CFD 가시화 시스템 (IFX : FEM/CFD visualization system for Desktop-Immersive environment collaborative work)

  • 윤현주;;조현제
    • 한국HCI학회:학술대회논문집
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    • 한국HCI학회 2007년도 학술대회 1부
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    • pp.661-666
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    • 2007
  • 최근들어 제품을 개발하는 과정 중, 디자이너와 개발자, 의사 결정권자들이 FEM, CFD 시뮬레이션 결과를 리뷰할 때에 가상현실기술을 도입하는 사례가 늘고 있다. 몰입감을 높여주는 가상현실환경은 모델에 대한 해석 결과물을 정확하고 효과적으로 분석할 수 있도록 돕는다. 데이터의 실제 크기와 같게 혹은 그보다 더 크고 자세한 이미지를 제공하는 가상현실 몰입환경은 사용자가 데스크탑 환경만을 사용할 때 경험할 수 없는 높은 사실감을 제공함으로써 사용자에게 시각적인 만족감을 줄 수 있다. 하지만 데스크탑 환경에 비해 해상도가 낮고, 어두운 곳에서 스테레오 안경이나 HMD(Head Mounted Display), Data glove등을 착용해야 하는 불편함과 멀미, 시각적인 피로, 방향감각 상실로 대표되는 가상멀미 등으로 인해 장시간 사용에 어려움이 있다. 데스트탑 환경에서의 데이터 리뷰는 고해상도 이미지 분석은 가능하지만, 입체감이 떨어지기 때문에 리뷰 데이터의 실제감이 떨어진다. 이와 같은 문제점들을 보완하기 위해서 본 논문에서는 데스크탑 환경과 가상현실 환경 간의 협업이 가능한 FEM/CFD 가시화 시스템을 제시한다. 본 시스템은 가상현실 몰입환경에서 해석 데이터를 단순히 가시화하는 것뿐만이 아니라, 데스크탑 시스템과 동일한 3D 인터페이스 구조를 제공한다. 따라서, 해석 결과 분석을 위한 동일한 post-processing 작업이 네트워크로 연결된 원격 공간의 사용자들이 사용하는 시스템들 사이에서 실시간으로 진행될 수 있다.

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