• Steel and Composite Structures
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• 제7권3호
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• pp.201-217
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• 2007

Two combinatorial optimization algorithms, tabu search and simulated annealing, are presented for the minimum-weight design of geometrically non-linear steel plane frames. The design algorithms obtain minimum weight frames by selecting suitable sections from a standard set of steel sections such as American Institute of Steel Construction (AISC) wide-flange (W) shapes. Stress constraints of AISC Load and Resistance Factor Design (LRFD) specification, maximum and interstorey drift constraints and size constraints for columns were imposed on frames. The stress constraints of AISC Allowable Stress Design (ASD) were also mounted in the two algorithms. The comparisons between AISC-LRFD and AISC-ASD specifications were also made while tabu search and simulated annealing were used separately. The algorithms were applied to the optimum design of three frame structures. The designs obtained using tabu search were compared to those where simulated annealing was considered. The comparisons showed that the tabu search algorithm yielded better designs with AISC-LRFD code specification.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권10호
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• pp.554-561
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• 2016

본 연구에서는 도로 겸용 궤도상을 운행하는 인터모달 트램에 적용하는 대차 시스템의 구조 안전성을 검증하고자 대차프레임에 대해 하중 시험과 강도 평가를 수행하였다. 기존 철도의 궤도와는 달리 급곡선과 급구배가 많은 도로상에 건설된 궤도의 특성을 고려하여 하중을 산정하였고, 기존 표준 규격의 기준 하중과 비교하였다. 비교 결과, 인터모달 트램 대차시스템에 작용하는 수직하중은 기존 표준 규격에서 제시하는 수직하중보다 작으나, 전후하중 및 좌우하중은 기존 표준 규격에 제시하는 하중 이상이 되었다. 표준 규격의 수직하중은 다양한 종류의 열차를 포괄하기 때문에 보수적인 값을 제안하고 있으나, 전후하중과 좌우하중은 급구배 급곡선을 고려하지 않기 때문에 대차 프레임에 작용하는 실제 하중과 차이가 있게 된다. 새로운 철도시스템의 개발 시에는 표준 규격 하중보다도 실제 작용 하중을 산정하여 적용하는 것이 합리적임을 알 수 있었다. 산정된 하중을 기초로 제작된 대차 프레임에 스트레인게이지를 부착하고 대형 하중 프레임에 세팅한 후, 유압 액튜에이터를 이용하여 하중을 가하고 응력을 계측하였다. 응력 계측 결과 대차 프레임에 발생하는 최대 응력은 프레임 단면이 변화되는 곡선부나 브라켓이 취부되는 취약부에서 발생하였으나 허용응력 이하가 되어 구조적 안전성이 확보된 것으로 평가되었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2012년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.731-732
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• 2012

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.745-746
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• 2008

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.497-498
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• 2009

• 한국정밀공학회지
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• 제15권12호
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• pp.28-36
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• 1998

This investigation is the result of a structural analysis by the finite element method and static loading test for the optimal structural design of an electric railway vehicle made of stainless 301L materials. We analyzed the stress and displacement of the existing electric car-body structure for predicting the position of concentrated stress, the flow of stress, rigidity to be occurred in the car-body structure when it is subjected to the vertical load. It was exposed that the side sills and window corners around the bolsters are the weak parts of the electric car-body structure because the bolsters of the electric car-body structure were subjected to the vertical load and dynamic load to be occurred during running. The flow of stress and the cause of stress concentration in the weak zone were studied in order to prevent the concentration of stress and buckling. The rearrangement of the structure and the selection of the beam elements were also carried out for optimum design of the structure.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1243-1248
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• 2010

Fatigue design and evaluation of welded joints are typically carried out by weld classification approach in which a family (theoretically infinite) of parallel nominal stress based S-N curves are used according to joint types and loading modes as well as extrapolation-based hot spot stress. Traditional finite element methods are not capable of consistently capturing the stress concentration effects on fatigue behavior due to their mesh-sensitivity in stress determination at welds resulted from notch stress singularity. The extrapolated hot spot stresses tend vary, depending on the element sizes, types, joint types, and loading mode. however, the equilibrium-equivalent structural stress method(E2S2) has been recently developed through several joint industry projects as a robust method to analyze welded components using finite element analysis. This method has been proven effective in correlating a large amount of published fatigue test results in the literature such as master S-N curve and has used for evaluating the fatigue life of welding components. In this study, fatigue analysis of the welding bogie frame is examined using E2S2 method with master S-N curve.

• 대한조선학회논문집
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• 제35권4호
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• pp.46-54
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• 1998

노치의 기하학적 형상이 동적응력집중계수에 미치는 영향을 동적 광탄성 시험법을 이용하여 규명하였다. 동적 하중 장치로부터 발생하는 탄성파에 의하여 여러 종류의 노치의 기하학적 형상 주위에서 발생하는 동적응력장을 $10^6/sec$의 촬영 속도를 갖는 Cranz-Shardin형 카메라를 사용하여 12장면을 기록하였다. 다양한 노치 선단의 형상에 대한 동적응력특이지수를 간단한 모델링식으로 결정하는 방안을 제시하고, 여러 가지 노치의 기하학적 형상에 대응하여 발생하는 동적응력집중현상을 비교하는데 이용하였다. 동적 광탄성 시험법으로 얻어진 동적응력장을 면밀히 해석하여, 동적응력집중계수가 노치의 형상에 크게 의존함을 규명하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.317-322
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• 2004

본 연구에서는 컨테이너의 하역작업 시간을 단축함으로써 항만 하역 능률을 향상시킬 수 있는 고효율 갠트리 크레인의 필수 구조인 컨베이어 프레임의 구조설계를 수행하였다. 이것은 작업시 프레임 상부에 얹혀지는 컨테이너의 중량과 컨베이어 프레임의 자중으로 인하여 굽혀지게 되므로 본 연구에서는 프레임의 굽힘응력과 처짐이 설정값을 만족하면서 자체의 중량을 최소화할 수 있도록 ANSYS를 이용한 치수 최적화를 통하여 프레임의 두께를 설계하였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제9권8호
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• pp.155-160
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• 2018

자동차 시트는 주행시 운전자의 편의와 안전을 제공하는 하나의 부품이다. 최근 그 시트는 의자와 같은 용도 외에 외부의 충격이나 진동으로부터 운전자를 보호하고 편의를 주는 역할을 하고 있다. 자동차의 충돌 안전성 및 내구성과 같이 시트 프레임의 구조적인 기능에 대한 설계가 중요하다. 본 연구에서는 시트 프레임의 구조적인 안전성과 내구성을 높이기 위하여 시트 백 프레임 부분에 환봉을 1개씩 증가하여 시트를 설계하였다. 설계 및 해석 프로그램으로는 CATIA와 ANSYS를 사용하여 본 연구를 수행하였다. 구조해석과 진동해석을 통한 본 연구 결과로서는 Model 4가 타 모델 대비 더 뛰어난 내구성을 가지는 것을 알 수 있었다. 이 결과를 이용함으로서 구조적인 안전성과 내구성을 가진 자동차 시트 프레임 설계를 할 때에 유용한 자료가 될 것이라고 사료되며, 자동차 시트 프레임의 디자인을 융합기술에 접목하여 미적 감각을 나타낼 수 있다.