본 연구에서 고출력 LED를 개발하였고 등명기의 경량화 설계를 위한 복합재료의 적용에 대해 검토하였다. 복합재료의 적용을 통해 수직 변형량이 17% 감소하였고 전체중량은 알루미늄 소재 적용 대비 20% 감소에 해당하는 8.9 kg을 줄일 수 있었다. 방열 특성 측정 결과, 외기온도 $20^{\circ}C$ 조건에서 LED 패키지의 최고온도는 $63.5^{\circ}C$로 측정되었다. LED 패키지의 성능 및 수명을 고려할 때 적합한 온도 수준이다. 본 연구에서는 고출력 LED 등명기의 경량화를 위한 복합재료의 적용 가능성을 확인할 수 있었다.
A study on the weight reduction of a motor shaft in electric vehicle by using optimum design technique was carried out. The structural analysis of a motor shaft was performed by using ANSYS to investigate the structural safety. We also used HEEDS to find the optimal hollow shaft thickness. When the material of the hollow shaft is changed to SCM822H by using ANSYS 14.5 and HEEDS MDO, the weight could be reduced by about 53 % compared to the conventional solid one. From this study, the optimized dimensions of a hollow shaft were determined for light weight design.
Utilization of mineral and chemical admixtures in concrete technology has led to changes in the formulation and mix design in recent decades, which has, in turn, made the concrete stronger and more durable. Lightweight concrete is an excellent solution in terms of decreasing the dead load of the structure, while self-compacting concrete eases the pouring and removes the construction problems. Combining the advantages of lightweight concrete and self-compacting concrete is a new and interesting research topic. Considering its light weight of structure and ease of placement, self-compacting lightweight concrete may be the answer to the increasing construction requirements of slender and more heavily reinforced structural elements. Twenty one laboratory experimental investigations published on the mix proportion, density and mechanical properties of lightweight self-compacting concrete from the last 12 years are analyzed in this study. The collected information is used to investigate the mix proportions including the chemical and mineral admixtures, light weight and normal weight aggregates, fillers, cement and water. Analyzed results are presented in terms of statistical expressions. It is very helpful for future research to choose the proper components with different ratios and curing conditions to attain the desired concrete grade according to the planned application.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제34권8호
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pp.1180-1187
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2010
선박 내의 데이터 처리량이 증가하면서 Ethernet 기반 정보 통합 관리를 위한 표준인 IEC 61162-4 시리즈가 발표되었다. 하지만 기존의 표준은 요구하는 기능이 많고 복잡하여 구현이 어려운 문제가 있었기 때문에 보다 Light-Weight Ethernet 표준으로의 대체가 결정되었다. 따라서 이 논문에서는 기존의 표준과 대체될 표준의 시스템 구조 및 특징을 비교 분석하고 서비스 요구사항을 도출한다. 또한 도출된 내용을 바탕으로 적절한 서비스를 제안하며, 제안된 서비스를 위한 모듈의 설계 및 구현에 관한 내용을 다룬다.
알루미늄 합금과 같은 경량소재의 적용을 통한 무게 감소는 연료절감과 대기 오염 감소에 기여할 수 있다. 알루미늄 합금 재료는 피로수명에 대한 강도 측면에서 철강(steel) 소재에 비하여 취약한 단점을 가지고 있다. 부품들의 안전성을 희생시키지 않고 자동차 부품 경량화를 이루기 위해 많은 연구자들이 보다 가볍고 강한 서스펜션 링크들에 관한 연구를 진행해 왔다. 본 연구에서는 기존 STKM11A 철강소재로 설계된 토크 스트럿을 245 MPa의 인장강도 소재인 알루미늄 합금(A356) 소재로 대체하기 위한 경량화 설계 과정에 대하여 von-Mises 응력 변화를 분석하여 연구하였다. 최적화된 설계는 경량화 이전 강재로 설계된 링크보다 42% 이상 경량화 시킬 수 있었으며 이는 토크 스트럿 개발의 안전한 경량화 설계조건 및 경량화 설계에 대한 가이드에 참고가 될 수 있을 것이다.
It is well known that the targeted fuel efficiency could only be achieved by more than 40% reduction of the vehicle weight through improved design and extensive utilization of lightweight materials. In order to obtain the goal of the weight reduction of automobiles, the researches about lighter and stronger rear sub-frame have been studied without sacrificing the safety of rear sub-frame. In this study, the weight reduction design process of rear sub-frame could be proposed based on the variation of von-Mises stress contour by substituting an AA6061 (aluminum 6061 alloy) having tensile strength of 310 MPa grade instead of SAPH440 steels. In addition, the stress ratio variations (stress over fatigue limit) of the rear sub-frame were examined and compared carefully. It could be reached that this approach method could be well established and be contributed for light-weight design guide and the optimum design conditions of the automotive rear sub-frame development.
복합재 무인기의 설계 허용치를 개발은 산업계에 가장 중요한 관심사이다. 전통적인 유인항공기 구조물의 인증방법을 시제기나 기술 시현기에 적용하는 것은 과도하게 긴 개발 시간과 비용을 발생시킨다. 본 논문에서는 경량 복합재 무인기의 구조중량의 줄이기 위한 설계 허용치 설정 방법을 제안하였다. 본 논문에서는 B-basis 복합재 재료물성의 설계허용치 적용 가능성을 검토하였다. 또한 여러 가지 민항기와 무인기의 목표 파손확률을 검토하여 제시하였다. 결과로부터, 경량 복합재료 무인기의 설계 허용치 요구조건은 유인 복합재료 항공기에 비하여 완화되어야 하는 것을 알 수 있다.
최근 내진설계의 발달과 친환경 건설자재에 대한 관심으로 건물의 자중을 줄이기 위한 경량콘크리트에 대한 관심이 높아지고 있으며, 증축건물을 중심으로 경량콘크리트를 이용한 설계가 점차 증가하는 추세에 있다. 따라서 본 연구는 철선일체형 데크플레이트와 경량콘크리트를 사용한 바닥구조시스템의 휨내력과 전단내력을 평가하기 위해 하부 강판 플레이트의 설치유무를 변수로 4개의 실험체를 제작하여 구조실험을 수행하였다. 이를 통해 경량콘크리트를 이용한 합성바닥구조의 구조성능은 KCI(2007)의 설계기준을 만족하는 것으로 나타났다.
기존 STKM11A steel 소재로 설계된 자동차용 텐션링크를 인장강도 245 MPa인 알루미늄 합금(A356) 소재로 대체하기 위한 경량화 설계 과정이 인장, 굽힘 및 비틀링 강성의 변화 측면에서 연구하였다. 부품들의 안전성을 희생시키지 않고 자동차 부품 경량화를 이루기 위해 많은 연구자들이 보다 가볍고 강한 서스펜션 링크들에 관한 연구를 진행해 왔다. 기존 I-빔 형태의 단면을 지닌 링크는 특별한 방향에 대하여 약한 단점이 있을 수 있으므로 경량화 이후에도 모든 방향의 하중을 견딜 수 있는 최적의 링크부품 형상을 연구하였다. 다양한 형태의 링크들을 설계 및 분석하여 최적의 형상을 얻을 수 있었다. 최적화된 설계는 경량화 이전 steel 소재로 설계된 링크보다 40% 이상 경량화 시킬 수 있었으며 이를 통해 텐션링크 개발의 안전한 경량화 설계조건을 제시할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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