• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.1041-1042
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• 2007

This paper proposes a new method for detecting broken rotor bars in a squirrel-cage induction motor. The air-gap flux variation analysis was done using search coils inserted in stator slots when broken rotor bar occurs. An accurate modeling and analysis of air-gap flux variation in the induction motor are developed using finite-element (FE) software packages, and measurement of the flux are made using search coils. The simulation was done for the induction motor with 380 [V], 7.5 [kW], 4 Poles, 1,760 [rpm] ratings using the commercial FE analysis tool. The simulation and experiment results can be useful for detecting the broken rotor bar of an induction motor.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권2호
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• pp.167-173
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• 2016

본 논문은 유한요소해석을 이용한 고변형률 조건에서의 연성파손 해석기법을 제안한다. 고변형률 하중이 작용하는 구조물에 대한 파괴거동 예측을 위해 본 논문에서는 Johnson/Cook 모델을 고려한 수정응력 파괴변형률 모델을 사용하였다. 제시된 모델은 인장 실험 모사해석결과로부터 얻어지는 삼축응력 및 파괴변형률에 의해 파손이 정의된다. 다양한 실험속도의 인장 실험결과 및 정적 하중조건에서의 파괴인성 실험을 이용하여 수정응력 파괴변형률 모델의 변수를 결정하였다. 결정된 모델을 이용하여 동적하중조건에서 파괴인성시편에 대한 해석을 수행하였으며 해석결과와 실험결과를 비교하여 해석기법을 검증하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제78권5호
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• pp.599-610
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• 2021

Early detection of small concrete crack or reinforcement corrosion is necessary for Structural Health Monitoring (SHM). Global vibration based methods are advantageous over local methods because of simple equipment installation and cost efficiency. Among vibration based techniques, FRF based methods are preferred over modal based methods. In this study, a new coupled method using frequency response function (FRF) and proper orthogonal modes (POM) is proposed by using the dynamic characteristic of a damaged beam. For the numerical simulation, wave finite element (WFE), coupled with traditional finite element (FE) method is used for effectively incorporating the damage related information and faster computation. As reported in literature, hybrid combination of wave function based wave finite element method and shape function based finite element method can addresses the mid frequency modelling difficulty as it utilises the advantages of both the methods. It also reduces the dynamic matrix dimension. The algorithms are implemented on a three-dimensional reinforced concrete beam. Damage is modelled and studied for two scenarios, i.e., crack in concrete and rebar corrosion. Single and multiple damage locations with different damage length are also considered. The proposed methodology is found to be very sensitive to both single- and multiple- damage while being computationally efficient at the same time. It is observed that the detection of damage due to corrosion is more challenging than that of concrete crack. The similarity index obtained from the damage parameters shows that it can be a very effective indicator for appropriately indicating initiation of damage in concrete structure in the form of spread corrosion or invisible crack.

• 소성∙가공
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• 제28권3호
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• pp.145-153
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• 2019

The objective of this study is to analyze the mechanical splicing characteristic of the threaded bar according to the contact conditions of the transverse rib. In order to consider the contact conditions of the rib, selection of the main variables including the gap of the core diameter ($l_c$), rib angle (${\theta}$), and the number of contacts ($C_N$) of transverse rib was done. So as to analyze the splicing characteristic of the D51 threaded bar, a finite element (FE) simulation of the tensile test was conducted using the designed D51 threaded bar and coupler. Through FE simulation results, it was verified that the mechanical slicing characteristics varied based on the main design variables ($l_c$, ${\theta}$, and $C_N$). It was further confirmed that it was important to determine the $C_N$ in consideration of $l_c$. Additionally, the tensile test results of the D25 and D51 threaded bar combined with the couplers were similar to FE simulation results. Furthermore, to quantitatively evaluate FE simulation and test results, the calculation equation for the contacted projection area ratio (R) of the transverse rib was proposed. To secure a mechanical splicing joint of the threaded bar, it was established that the R calculated using the proposed equation had to be greater or equal to 40%.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제19권2호
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• pp.60-67
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• 2015

유한요소모델 개선은 구조물의 설계검증, 손상추적, 내하력 평가 등 다양하게 활용되고 있는 기법이다. 일반적인 유한요소모델 개선은 구조물에서 계측된 가속도응답으로부터 구조물의 고유진동수와 모드형상을 구하고, 이를 바탕으로 모델을 개선하게 된다. 이와 같은 가속도응답기반 유한요소모델 개선은 구조물의 병진 자유도를 고려하기 때문에 물리적인 체계를 추정하는데 있어서 매우 적합하지만, 회전 자유도 상에서 변화하는 구조물의 경계조건을 판별하기에는 어려움이 있다. 최근 센서 기술의 개발로 인하여 저렴한 가격, 높은 정확성의 자이로센서들이 개발되고 있으며, 그에 따라 구조물의 회전 자유도에 관한 정보 획득이 용이해지고 있다. 본 연구에서는 이를 바탕으로 가속도와 각속도 응답을 함께 이용하는 데이터 융합 기반 유한요소모델 개선 기법을 제안하였다. 가속도와 각속도를 모두 활용한 데이터융합기법은, 가속도만 사용한 기존의 유한요소 모델 기법보다 구조물의 경계조건 판별에 정확한 정보를 제공한다. 본 논문에서는 단순보 모델을 이용한 수치 시뮬레이션을 통해서, 제안한 가속도와 각속도 데이터 융합기반의 유한요소모델 개선 기법의 성능을 검증하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제42권4호
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• pp.367-375
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• 2014

삼차원 솔리드 유한요소 방법을 이용한 목재 거동 해석을 보다 효율적으로 손쉽게 활용하기 위하여, 이에 필요한 목재재료모델 생성 방법을 개발하였다. 2단선형 탄소성이방성 이론에 근거하여 목재의 주요 세 방향 즉, 섬유, 방사 및 접선방향의 구성방정식을 정의하였다. 목재재료상수 결정의 단순화를 위하여 방사방향과 접선방향의 특성을 섬유직각 방향으로 통합하고, 요구되는 총 27개의 재료입력상수를 방향별 탄성계수와 항복응력, 그리고 프와송 비를 포함하는 6개의 독립상수로 단순화하였다. 개발된 목재재료모델을 이용하여 북미 더글라스 퍼 압축시험에 대한 삼차원 유한요소 모델을 개발하고 주요 세 방향에 대한 실험 측정치들과 시뮬레이션 결과를 비교하였다. 성공적인 모델해석 결과를 얻었으며, 이를 바탕으로 향후 진척되어야 할 연구개발 방향과 예상되는 문제점들을 논의하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1225-1226
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• 2013

• 소성∙가공
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• 제12권3호
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• pp.236-243
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• 2003

Maintaining the required dimensional accuracy after springback becomes the main concern of sheet-forming die designers when formability is secured through beforehand tryouts. As a part to build guidelines for springback control in automobile frame forming, experiments are carried out to show the effects of process parameters, such as holding force, blank size, and lubrication, on corner angles of channels formed by U-bending or by square-cup drawing and trimming. The results predicted by a commercial FE package were compared with the experiment and the current limitations on springback evaluation were closely discussed.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1201-1203
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• 2005

This paper presents results of the finite-element(FE) analysis and experiment of air-gap flux variation in induction motor when rotor eccentricity vibration conditions occur. An accurate modeling and analysis of rotor vibration in the machine are developed using commercial FE analysis tool and search coils are used for measuring the actual air-gap flux. In the FE analysis and experiment, the induction motor with 380[V], 5[HP], 4r, 1742[rpm] ratings is used. The simulation and experimental results can be useful for rotor vibration monitoring of the induction motor.

• 소성∙가공
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• 제28권2호
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• pp.83-88
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• 2019

This paper introduces a new concept - on-line FE model, as applied to metal rolling. The new technology allows for completion of process simulation within a tiny fraction of a second without loss of high-level prediction accuracy inherent to FEM. The three steps of an on-line FE model design namely, process metamorphosis, mesh design, and process variable design, are described in detail. The procedure is demonstrated step by step through designing actual on-line models for the prediction of the dog-bone profile in edge rolling. The validity and prediction accuracy of the on-line FE models are analyzed and discussed.