• Smart Structures and Systems
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• 제22권2호
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• pp.185-192
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• 2018

Participants in the Asia Pacific Conference of the Prognostics and Health Management Society 2017 (PHMAP 2017) Data Challenge were given measured vibration signals from motor-driven gearboxes used in pulverizers. Using this information, participants were requested to predict failure dates and the faulty components. The measured signals were affected by significant noise and disturbance, as the pulverizers in the provided data worked under actual operating conditions. This paper thus presents a fault prediction method for a motor-driven gearbox in a pulverizer system that can perform under external noise and disturbance conditions. First, two fault features, an RMS value in the higher frequency zones (HRMS) and an amplitude of a period for high-speed shaft in the quefrency domain ($QA_{HSS}$), were extracted based on frequency analysis using the higher and lower sampling rate data. The two features were then applied to each pulverizer based on results of frequency responses to impact loadings. Then, a regression analysis was used to predict the failure date using the two extracted features. A weighted regression analysis was used to compensate for the imbalance of the features in the given period. In addition, the faulty components in the motor-driven gearboxes were predicted based on the modulated frequency components. The score predicted by the proposed approach was ranked first in the PHMAP 2017 Data Challenge.

• Advances in nano research
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• 제9권4호
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• pp.263-276
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• 2020

In this article, the acoustic responses of free vibrated natural fibre-reinforced polymer nanocomposite structure have been investigated first time with the help of commercial package (ANSYS) using the multiphysical modelling approach. The sound relevant data of the polymeric structure is obtained by varying weight fractions of the natural nanofibre within the composite. Firstly, the structural frequencies are obtained through a simulation model prepared in ANSYS and solved through the static structural analysis module. Further, the corresponding sound data within a certain range of frequencies are evaluated by modelling the medium through the boundary element steps with adequate coupling between structure and fluid via LMS Virtual Lab. The simulation model validity has been established by comparing the frequency and sound responses with published results. In addition, sets of experimentation are carried out for the eigenvalue and the sound pressure level for different weight fractions of natural fibre and compared with own simulation data. The experimental frequencies are obtained using own impact type vibration analyzer and recorded through LABVIEW support software. Similarly, the noise data due to the harmonically excited vibrating plate are recorded through the available Array microphone (40 PH and serial no: 190569). The numerical results and subsequent experimental comparison are indicating the comprehensiveness of the presently derived simulation model. Finally, the effects of structural design parameters (thickness ratio, aspect ratio and boundary conditions) on the acoustic behaviour of the natural-fibre reinforced nanocomposite are computed using the present multiphysical model and highlighted the inferences.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제13권1호통권38호
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• pp.63-72
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• 2006

최근에 모바일 기기의 사용이 늘어남에 따라 굽힘 응력에 대한 패키지 접합부의 신뢰성에 대한 관심이 다시 높아지고 있다. 기존의 굽힘실험은 생산공정 및 운반 등에 파손을 방지하기 위해서 수행되었으나 최근에는 모바일 기기의 이동 및 사용에 따라 발생되는 응력에 대한 저항성 평가나 드롭시험의 대용으로 수행되고 있다. 본 연구에서는 정확한 4점 굽힘 실험 방법을 도입하여 유연 솔더 조인트와 무연 솔더 조인트의 굽힘 피로 시험에 대한 저항성을 평가하고, 단면 관찰과 유한요소법을 이용한 해석을 수행하였다. 높은 하중이 작용하게 되면, 유연 솔더 조인트가 보다 긴 피로수명을 갖으며, 낮은 하중이 작용할 때는 무연 솔더 조인트가 긴 수명을 가지게 된다. 크랙은 시편의 외각에서 발생되어 안쪽으로 진행하게 되며, 소성변형이 손상의 대부분을 자치하게 된다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제60권5호
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• pp.809-828
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• 2016

In deep open pit mines, slope stability is very important. Particularly, increasing the depths increase the risks in mines having weak rock mass. Blasting operations in this type of open pits may have a negative impact on slope stability. Several or combination of methods can be used in order to enable better analysis in this type of deep open-pit mines. Numerical modeling is one of these options. Many complex problems can be integrated into numerical methods at the same time and analysis, solutions can be performed on a single model. Rock failure criterions and rock models are used in numerical modeling. Hoek-Brown and Mohr-Coulomb terms are the two most commonly used rock failure conditions. In this study, mine planning and discontinuity conditions of a lignite mine facing two big landslides previously, has been investigated. Moreover, the presence of some damage before starting the study was identified in surrounding structures. The primary research of this study is on slope study. In slope stability analysis, numerical modeling methods with Hoek-Brown and Mohr-Coulomb failure criterions were used separately. Preparing the input data to the numerical model, the outcomes of patented-blast vibration minimization method, developed by co-author was used. The analysis showed that, the model prepared by applying Hoek-Brown failure criterion, failed in the stage of 10. However, the model prepared by using Mohr-Coulomb failure criterion did not fail even in the stage 17. Examining the full research field, there has been ongoing production in this mine without any failure and damage to surface structures.

• 한국음향학회지
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• 제37권5호
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• pp.309-316
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• 2018

차량 주행 성능이 정숙화되고, 고객의 감성 품질에 대한 기대치가 높아지면서, 주행 중에 불규칙으로 발생하는 이음에 대한 개선 연구가 다양하게 수행되고 있다. 자동차에서 이음은 인접한 부품간의 접촉면에서 발생한다. 접촉면에 진동 또는 힘 등의 외력 작용하면, 접촉 표면 사이에 물리적인 상호작용이 발생되어 이음이 발생하는 것이다. 본 논문에서는 지난 10여년 간 자동차에서 발생되는 이음 현상을 관찰하고, 개선하기 위한 연구를 수행하면서 정리한 것으로 이음의 종류와 발생 기본 원리를 개념적으로 설명하고자 한다. 이를 통해, 향후 자동차뿐 아니라 다른 산업계에서도, BSR(Buzz, Squeak, Rattle) 관련 개선 연구를 진행 하고자 하는 연구자에게 이음 현상을 파악하고, 개선안을 도출 하는 생각을 틀을 제공하여, 보다 향상된 연구가 진행될 수 있게 되길 기대한다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권1호
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• pp.48-55
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• 2018

본 연구의 목적은 구조 시스템의 구조적 손상에 의한 고유주파수 감소율과 감쇠변수 증가율을 비교 분석하는 것이다. 이를 위하여 저주파 영역의 고유주파수와 비교적 높은 감쇠변수 특성을 갖는 2경간 H-Beam을 대상으로 실내실험과 수치해석을 수행하였으며, 충격하중에 대한 손상 전과 손상 후 응답신호를 각각 14개 위치에서 분석하였다. 각 위치에 대한 손상 전과 손상 후 응답신호는 푸리에 변환을 통하여 고유주파수 감소율을 분석하였으며, 감쇠변수 증가율은 웨이블릿 변환을 통하여 수행되었다. 웨이블릿 변환은 최대 웨이블릿 계수에 대응되는 스케일의 시간함수 분리가 가능하기 때문에 감쇠변수 평가에 대한 정확성을 높일 수 있다. 손상 전과 손상 후 계측된 응답신호에 대하여 고유주파수 감소율은 민감하지 못한 결과로 평가되었고, 감쇠변수 증가율은 비교적 큰 변화량을 보여 구조 시스템의 손상도 평가에 신뢰할 수 있는 결과를 보여주었다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제19권3호
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• pp.29-37
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• 2011

The modal characteristics of a compressor wheel of an automotive turbocharger have been investigated using an experimental method based on an acoustic frequency response function, p/f(${\omega}$), where p is sound pressure radiated from a structure, and f is impact force. First, a well-defined annular disc with narrow radial slots was examined to check whether the vibro-acoustic test could precisely determine natural quencies and vibration modes of structures showing that the vibro-acoustic test proposed in this paper was comparable to the conventional modal test with an accelerometer and the numerical analysis. The conventional method has been found to be inappropriate for compressor wheel because of additional mass due to the accelerometer and additional damping from the accelerometer cable alter the dynamic responses of the wheel blades. odal characteristics of the wheel have been defined using vibro-acoustic test and verified with the results from another conventional method using a laser vibrometer. Natural quencies and mode shapes of a turbocharger wheel, which can't be precisely obtained with onventional method, could be defined accurately without the additional effects from sensor and cable. Proposed method can be applied to small structures where conventional sensors and cables could generate troubles.

• 한국항공우주학회지
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• 제32권7호
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• pp.43-50
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• 2004

변형률과 파손선호를 동시에 계측하기 위하여 이중복조기를 갖는 광섬유 브래그 격자 센서시스템을 제안하였다. 이중복조기는 가변 패브리-페로 필터를 사용하여 변형률과 같이 변화가 큰 저주파신호를 측정하는 복조기와 수동 마흐 -젠더 간섭계를 사용하여 충격이나 파손신호와 같이 미세한 크기의 고주파 신호를 측정하는 복조기로 구성된다. 제안된 광섬유 브래그 격자 센서시스템을 이용하여 인장하중을 받는 직교적층 복합재 구조물의 변형률과 파손신호를 동시에 계측할 수 있었다. 하나의 광섬유 브래그 격자 센서로 측정한 변형률과 파손신호를 분석한 결과, 복합재 시편의 90도 층에서 기지 균열이 발생할 때 급격한 변형률 변이가 유발되고, 최대 수백 킬로헤르츠에 이르는 주파수 성분을 가진 진동신 호가 발생함을 알 수 있었다.

• 한국철도학회논문집
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• 제20권2호
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• pp.223-233
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• 2017

철도에 사용되고 있는 분기기는 중요한 시스템 중 하나이다. 분기기 시스템의 건전성은 철도운용 안정성에 매우 중요하다. 분기기 시스템을 진단하기 위하여, LVDT와 accelerometer를 분기기에 설치하였다. LVDT는 분기기에서 변위가 발생하는 부분에 설치하여, 분기기의 이동과 차량의 주행에서 발생되는 변위를 측정하였다. Accelerometers는 충격과 진동이 발생하는 부분에 설치하여 충격량과 진동을 측정하였다. 측정된 데이터를 이용하여 변수화를 위한 데이터를 추출하였으며, 이 변수들은 진단에 사용하였다. 진단 알고리즘은 확률분포와 인공신경망을 사용하였다. 변수화된 값이 확률분포를 이용하여 판단할 수 있으면 확률분포를 사용하였으며, 형태를 보고 판단할 필요가 있으면 인공신경망을 활용하였다. 본 논문에서는 정상적인 상태에서 데이터를 측정하여, 정상상태의 조건을 위한 학습을 수행하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.141-146
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• 2012

차륜과 레일의 반복적인 구름접촉은 레일 표면결함을 유발하고, 레일 표면결함은 충격하중을 유발하여 소음 진동, 레일파단, 궤도파괴로 이어지고 심할 경우 열차사고(탈선)를 발생할 수 있다. 이러한 레일 표면결함을 제어하기 위한 방법으로 레일연마가 시행되고 있다. 본 연구는 KTX차륜과 UIC레일에서 발생하는 최대 접촉압력을 유한요소해석을 통해 산정하였고, 일반레일 및 열처리레일에 대한 구름접촉피로시험을 수행하여 접촉압력 및 반복횟수에 따른 레일표면 경화층 형성 경향을 분석하였으며, 누적통과톤수에 따라 고속철도 레일에서 발생하는 표면 경화층을 제거하여 건전한 레일표면을 유지하기 위해 0.2mm/2천만톤의 적정 레일연마량을 제안하였다.