• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1587-1590
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• 2005

A rigid-plastic finite element analysis for the die forging process of a socket ball joint, which is used in the transportation system, was carried out. And also with the results, the elastic stress analysis for the forging die was performed in order to get basic data for the die life prediction. The die fatigue life prediction was simulated using Goodman's and Gerber's equation. The prediction technique for the fatigue life of a forged product, the socket ball joint, using DEFORM-3D is presented and the results are commented upon. Archard's wear model was used for the wear simulation and then the wear simulation and then the wear quantity was quantity was evaluated using volume. In order to prove the wear simulation results to be reliable, wear quantity of the real forging die set in used a forging factory was measured using a 3-dimensional measurement apparatus. The simulation results were relatively in good agreement with the experimental measurements.

• 한국해양공학회지
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• 제30권3호
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• pp.161-168
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• 2016

This paper presents a methodology through which the time series of the dynamic response of mooring line tension can be predicted without relying on a time-consuming nonlinear time-domain analysis. The mooring line tension for the target short-term sea states was predicted using a Hammerstein-Wiener model, a popular system identification scheme, based upon the pre-calculated motion-tension time history data for some selected short-term sea states that do not overlap with the targeted ones. The obtained mooring line tension was further processed, and a fatigue damage comparison was made between the predicted and calculated values. The results showed that the predicted time series of the mooring line tension matched the calculated one fairly well. Thus, it is expected that the methodology may be employed to enhance the efficiency of mooring line tension analysis.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제8권4호
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• pp.7-17
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• 2014

Objective of this paper is to introduce a new technology known as prognostics and health management (PHM) which enables a real-time life prediction for safety critical systems under extreme loading conditions. In the PHM, Bayesian framework is employed to account for uncertainties and probabilities arising in the overall process including condition monitoring, fault severity estimation and failure predictions. Three applications - aircraft fuselage crack, gearbox spall and battery capacity degradation are taken to illustrate the approach, in which the life is predicted and validated by end-of-life results. The PHM technology may allow new maintenance strategy that achieves higher degree of safety while reducing the cost in effective manner.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.136-141
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• 2004

The gear in various mechanical components easily occurs at damages by the external torque. The main failure modes of the gear are surface pitting with the tooth surface and breakage with tooth root by caused fatigue. Therefore, the gear is very important role in the reliability research since it may cause fatal damage of entire system such as the gear box in automobile transmission. In this study, the failure mode of the gear was analyzed and accelerated durability analysis was employed for the life estimation of spur gears. In the case of assumed load spectrums, the reliability of spur gears was evaluated by inverse power law-Weibull accelerated life test model with cumulative damage exposure.

• 한국안전학회지
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• 제31권1호
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• pp.13-18
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• 2016

KTX wheelset bearings have thus far been maintained in accordance with the maintenance system of French national railway company, SNCF. The overhaul cycle time (OCT) of KTX wheelset bearings is now 1.4 million km in mileage. This value, however, has not been validated in Korea that has much different railway environments with France. In fact, it is impossible to validate OCT of wheelset bearings directly because they are disassembled and cleaned only when some faults are detected. In this paper, the accuracy of the current OCT value was evaluated indirectly by investigating the effect of grease lubricants on the bearing life. Five grease samples (one new and four aged greases) were used in this study. Four aged greases of different conditions were obtained from four wheelset bearings whose mileages were about 0.3, 1.2, 1.3, and 1.8 million km, respectively. Each grease sample was then injected into the RCF (Rolling Contact Fatigue) tester and fatigue lifetime was experimentally estimated. In addition, the wt% of Fe in each grease sample was analysed. The experiment results reveal that the bearing lifetime is inversely proportional to the mileage of grease sample while the wt% of Fe increases with the mileage of grease sample. Based on the experimental results, it can be concluded that the current OCT value is appropriate for the first overhaul of wheelset bearings. However, further validation is required to determine the second and third OCT values.

• 한국추진공학회지
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• 제1권2호
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• pp.12-21
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• 1997

무공해 에너지원은 화석에너지의 고갈과 환경오염의 심각한 문제로 인하여 절실히 요구되고 있는 실정이다. 그중 풍력발전 시스템은 타 에너지원에 비해 여러 가지 측면에서 유리한 점을 가지고 있다. 본 연구에서는 500㎾급 풍력발전 시스템을 개발함에 있어, 적합한 공력성능 및 구조성능을 가지는 회전날개 설계과정을 수행하였다. 공력설계는 운용지역의 풍황을 고려하여 회전날개의 외형을 결정하였고 이를 바탕으로 공력성능해석이 수행되었으며, 구조설계는 복합재료를 사용하여 쉘-스파 구조를 갖도록 설계하여 굽힘 및 비틀림 그리고 피로수명에 대한 구조해석이 수행되었다. 그 결과 4m/s의 미풍에서도 운용가능하며, 12m/s에서는 정격출력 500㎾를 생산할 수 있는 형상이 설계되었고, 또한 20년 이상의 피로수명이 확보되었으며, 공진 등의 동적인 문제도 발생하지 않음을 확인하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.222-227
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• 2011

드로퍼는 전차선로에서 여러형태의 클램프로 취부되어 전차선이 수평으로 유지하도록 지지하고, 판토그라프가 통과할 때 굽힘에 대한 기계적 응력에 영향을 받는다. 고속선용 드로퍼의 파단 원인을 조사하기 위해, 이론적 분석 및 시험을 실행하였다. 본 논문에서 사전이도에 의한 드로퍼의 정적 하중을 계산하였고, 시험에서 측정된 값과 유사하였다. 드로퍼 와이어의 파단원인을 분석하기 위해 현장에서 파단된 시료는 SEM 분석을 하였고, 새 시료도 일부 병행하며 시행하였다. 마지막으로, 고속열차가 300km/h로 통과할 때 드로퍼에 대한 동적 하중의 변화를 측정하였다. 기계적 하중이 반복적으로 발생될 때, 드로퍼 와이어는 피로에 의해 파단될 것이다. 이 결과는 고속전차선로 유지보수의 특별 관리와 드로퍼의 수명평가를 하는데 활용될 수 있을 것이다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제25권2호
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• pp.108-115
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• 2015

Electro-mechanical actuator installed on aircraft consists of a decelerator which magnifies the torque in order to rotate an axis connected with aircraft control surface, a control section which controls the motor assembly through receiving orders from cockpit and a motor assembly which rotates the decelerator. Electro-mechanical actuator controls aircraft altitude, position, landing, takeoff, etc. It is an important part of a aircraft. Aircraft maneuvering causes vibrations to electro-mechanical actuator. Vibrations may result in structural fatigue. For that reason, it is necessary to analyze the system structural safety. In order to analyze the system structural safety. It is needed reasonable finite element model and structural response stress closed to real value. In this paper, analytic model is derived by using the simplified finite element model, and damping ratio which is closely related to response stress is derived by using modal test. So, we developed analytic model in less than 10 % error rate, compared with modal test. Vibration response stress close to real value was estimated from analytic model modified with modal experimental damping ratio. Estimation method for damping ratio with empirical formula was suggested partly. Finally, It was proved that electro-mechanical actuator had reasonable structure margin of safety at environmental random $3{\sigma}$ stress during life cycle.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제24권1호
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• pp.79-85
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• 2011

Bridge Weigh-in-Motion(BWIM) 시스템은 중량의 차량이 정상적으로 교량을 주행하는 상태에서 측정된 교량의 응답을 분석하여 교량을 통과한 차량의 중량을 산출하는 시스템으로, 현재 관심지역을 통행하는 차량의 하중분포를 파악하고 이로 부터 도로교의 설계 및 해석을 위한 설계 활하중 모델의 개발이나 교량의 잔존 수명의 예측을 위한 피로하중모델 등의 개발에 활용될 수 있다. 이러한 BWIM 시스템의 개발을 위해 필수적으로 수행되어야 하는 것이 다양한 하중조건에 대한 실물차량 주행시험이다. 이 논문에서는 BWIM 시스템의 개발을 위해 필수적이지만 비용 및 시간이 많이 소요되는 실차량 주행시험을 보완할 수 있는 수치해석 기법을 사용하여 차량동특성 및 주행조건의 변화에 대한 교량응답의 변화를 관찰하고자 하였다. 수치해석의 적절성을 검증하기 위하여 실물차량 주행시험이 수행된 동일한 경우에 대하여 차량주행 시뮬레이션을 수행하였으며, 실측결과와 유사한 해석결과를 얻을 수 있었다. 수치해석에서 고려한 변수는 차량의 주행속도, 차량의 고유진동수, 진입부의 단차크기, 횡방향 주행위치 등이며, 이들 변수의 변화에 대한 교량의 응답의 변화를 분석한 결과, 정확한 BWIM 시스템의 개발을 위해 횡방향 주행위치와 차량 고유진동수의 영향이 고려되어야 함을 확인하였다. 수치시뮬레이션 기법을 사용하여 다양한 조건에 대한 주행데이터를 적은 비용으로 생성할 수 있으므로, 최소한의 실차량 주행시험과 병행하여 다양한 하중조건에 대한 BWIM 알고리즘의 검증이 가능할 것으로 생각된다. 또한 신경망기법을 사용하는 BWIM 시스템의 경우에는 학습자료의 생성에 활용하여 신경망기법을 활용할 때 어려운 점 중 하나인 충분한 양의 신뢰성있는 학습자료 확보에 기여할 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제9권4호통권33호
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• pp.489-500
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• 1997

현재 국내에서 공용되고 있는 철도 교량은 약 3,000여개이며, 그 가운데 강교량이 차지하는 비율은 47% 정도로서 도로교에 비해 강교량이 차지하는 비율이 훨씬 높은 것을 알 수 있다. 또한, 강철도교의 장지간 교량의 대부분이 강판형과 트러스 형식을 채택하고 있으며, 이들 교량은 대부분이 30년 이상의 공용이력을 갖고 있어 각 교량에서 피로 및 부식에 의한 손상이 진행되고 있을 것으로 예상된다. 따라서 본 연구에서는 강철도교의 내하력과 내구성에 기초한 유지관리의 구축 및 이들의 데이터 베이스화를 위한 기초적인 단계로서 철도교에서의 응력빈도 특성 및 충격의 영향을 조사하는 것을 목적으로 하고 있다. 이들을 수행하기 위해 강철도 교량을 대상으로 시험차량에 의한 동적 주행시험을 통하여 충격계수를 산정하였으며, 이로부터 교량지간별, 교량형식별 그리고 차량의 주행 속도별 충격의 영향을 평가하였다. 또한, 공용하중하의 실동응력파를 획득하고 Rainflow Counting Method에 의한 빈도해석을 실시하여 응력범위 히스토그램을 산출하였으며, 트러스 형식별, 통과 열차별, 구조 부재별에 따른 응력분포 특성을 비교, 고찰하였으며, 이로부터 피로손상의 정도를 평가하였다. 그 결과, 트러스교에 있어서는 하현재와 세로보의 응력범위가 가장 큰 것으로 나타났으며 응력빈도 분포의 형태는 교량의 형식, 하중체계 그리고 통과량에 따라 크게 달라짐을 알 수 있었다. 또한 충격의 영향은 지간뿐만 아니라 차량의 주행속도에 크게 좌우됨을 알 수 있었다.