• International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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• 제7권4호
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• pp.28-33
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• 2006

Various precision engineering studies have attempted to remove mechanical friction, which causes the performance of a system to deteriorate, from precision positioning devices. Since the classical fluid lubrication method has some disadvantages in clean environments, attention has been focused on magnetic bearings and contact-free systems with their pollution-free characteristics. In this paper, f electromagnets are modeled and analyzed, not only for magnetic bearings but also for contact-free electromagnetic actuators. Three types of electromagnets that are appropriate for various applications were considered using magnetic circuitry theory. The results were experimentally validated.

• 한국정밀공학회지
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• 제15권7호
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• pp.119-128
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• 1998

In this paper, nonsteady state shaped drawing process has been investigated using the three-dimensional rigid-plastic finite element method. In order to analyze the shaped drawing process, a method to define straight converging die considering straight die part, die radius part and bearing part has been proposed. In addition, the modeling of initial billet and the generation procedure of mesh system have been suggested. The three-dimensional rigid-plastic finite element simulation has been performed for a square sectional drawing process and its result has been confirmed in comparison with the existing experimental one. Also, for the same process conditions, the effect of perimeter ratio in the shaped drawing process has been investigated.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2000년도 추계학술대회논문집
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• pp.593-598
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• 2000

In this paper the critical speed analysis and design sensitivity investigation are carried out with an APU(auxiliary power unit) gas turbine having a spline shaft connection. The DDM(direct differential method) is directly applied to formulate the critical speed design sensitivity problem of a general nonsymmetric-matrix rotor-bearing system. The design sensitivity analysis have shown that the critical speed change rate to the support modeling of the spline shaft connection point is extremely negligible, and thereby its design uncertainty is lifted. It has also been confirmed that the critical speeds up to the 4th are not sensitive to the design stiffness coefficients of 4-main bearings or supports, including two air foil bearings. Further, the critical speed change rate to the shaft-element length have shown quantitatively that the spline shaft has some limited influence on the 4th critical speed.

• 자원환경지질
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• 제34권6호
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• pp.507-522
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• 2001

통영광산은 첨열수광상으로서 능망간석 , 백운모, 일라이트, 황철석 , 방연석 , 황동석 , 섬아연석 , 아칸다이트 및 헤사이트등의 광물을 수반하는 초기의 광석광물 침전시기와 후기의 맥석광물 침전시기로 구분된다. 초기는 반복적인 대상구조를 띠고, 황화광물이 침전된 시기로서 텔루리움 광물과 함께 엘렉트럼이 산출된다. 후기에는 주로 단산염 광물과 천금속광물이 침전되었다. 통영 열수계에서 광화단계에 따른 상이한 열수유체의 변천과정을 구체적으로 규명하기 위하여 프로그램 CHILLER를 이용한 수치모델링이 실시되었다. 반응경로 모델링은 28$0^{\circ}C$에서 모암인 안산암과의 반응을 비롯하여, 27$0^{\circ}C$에서 12$0^{\circ}C$까지의 단순한 등압 냉각, 비등과 지하수의 혼입에 따른 희석 및 압력파 온도가 감소되는 조건에서 수행하였다. 모델링 결과 초기 광화유체는 산성용액(pH=5.7)으로 상대적으로 높은 염농도와 금속원소 함량이 높다. 장화유체 내의 금의 함량은 열수계의 천금속원소 총량과 황화물의 활동도에 의해 지배된다. 통영 천열수계에서의 광화작용은 천부에서 일어난 참화유체의 비등과 이에 수반된 가열된 지하수의 흔입에 의한 반응경로를 반영하며, 현미경에서 관찰된 광물공생 특성과 모델링에 의한 침전광물의 조합 및 엘렉트럼의 화학조성 등에서 동일한 경향을 나타낸다. 이러한 유사성은 Te 함유하는 천열수 금 . 은광상이 열수계에서의 비등과 유체혼합(희석)에 의해 생성되었음을 지시한다. 반응경로 모델링 연구는 광상성인을 이해하는 중요한 수단이며, 유사한 지질환경에서의 광강탐사에 유용한 자료로 활용될 것으로 생각된다.

• 전력전자학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.158-162
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• 2004

자기부유기는 전자력을 이용해서 자성재료를 공중에 떠있게 할 수 있는 장치로 고속회전기에 사용되는 자기 베어링과 자기 부상 열차의 부상원리 등에 응용될 수 있다. 하지만 자기 부유기는 근본적으로 비선형이며 불안정한 시스템으로서 제어에는 많은 어려움이 따른다. 본 논문에서는 비선형 시스템인 자기부유기를 국부적으로 선형화해서 모델링하고, 가변 위치 제어를 수행할 수 있도록 비례미분 위치제어기를 설계하였다. 또한 PWM 컨버터와 DSP기반 제어보드를 이용한 자기 부유기를 제작하고, 시뮬레이션과 실험을 통하여 위치제어 응답성능을 검증하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제43권3호
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• pp.327-340
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• 2022

A vast amount of experimental and analytical research has been conducted related to the seismic behavior and performance of concrete filled steel tubular (CFT) columns. This research has resulted in a wealth of information on the component behavior. However, analytical and experimental data for structural systems with CFT columns is limited, and the well-known behavior of steel or concrete structures is assumed valid for designing these systems. This paper presents the development of an analytical model for nonlinear analysis of composite moment resisting frame (CFT-MRF) systems with CFT columns and steel wide-flange (WF) beams under seismic loading. The model integrates component models for steel WF beams, CFT columns, connections between CFT columns and WF beams, and CFT panel zones. These component models account for nonlinear behavior due to steel yielding and local buckling in the beams and columns, concrete cracking and crushing in the columns, and yielding of panel zones and connections. Component tests were used to validate the component models. The model for a CFT-MRF considers second order geometric effects from the gravity load bearing system using a lean-on column. The experimental results from the testing of a four-story CFT-MRF test structure are used as a benchmark to validate the modeling procedure. An analytical model of the test structure was created using the modeling procedure and imposed-displacement analyses were used to reproduce the tests with the analytical model of the test structure. Good agreement was found at the global and local level. The model reproduced reasonably well the story shear-story drift response as well as the column, beam and connection moment-rotation response, but overpredicted the inelastic deformation of the panel zone.

• Tribology and Lubricants
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• 제35권5호
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• pp.310-316
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• 2019

This paper presents two methods for designing a high-speed air spindle operated over the rotational speed of 50,000 rpm. The first method is an approximate method, which assumes a symmetric spindle shape even though it is not symmetric in reality. The second is an analysis of rotordynamics using beam and solid models. The approximate method can be used to calculate the bearing load capacities, stiffness and damping coefficients, stability of the shaft system, and response of the forced excitation from the unbalanced mass. Designers can use this method to determine the dimensions of the desired spindle at the first stage of the design. The more detailed behavior of the spindle can be calculated using the rotordynamics theory using beam and solid models based on the Finite Element Method. In this paper, a spindle, with two air bearings, one motor at the end, and two air thrust bearings, is newly developed. The solutions from the two rotordynamics theories are compared with the solution obtained using the approximate method. The three calculations are in agreement, and the procedure for the design of a spindle system, supported on the externally pressurized air bearings, ispresented and discussed.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제50권1호
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• pp.19-36
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• 2014

This paper focuses on a model order reduction (MOR) for large-scale rotordynamic systems by using finite element discretization. Typical rotor-bearing systems consist of a rotor, built-on parts, and a support system. These systems require careful consideration in their dynamic analysis modeling because they include unsymmetrical stiffness, localized nonproportional damping, and frequency-dependent gyroscopic effects. Because of this complex geometry, the finite element model under consideration may have a very large number of degrees of freedom. Thus, the repeated dynamic analyses used to investigate the critical speeds, stability, and unbalanced response are computationally very expensive to complete within a practical design cycle. In this study, we demonstrate that a Krylov subspace-based MOR via moment matching significantly speeds up the rotordynamic analyses needed to check the whirling frequencies and critical speeds of large rotor systems. This approach is very efficient, because it is possible to repeat the dynamic simulation with the help of a reduced system by changing the operating rotational speed, which can be preserved as a parameter in the process of model reduction. Two examples of rotordynamic systems show that the suggested MOR provides a significant reduction in computational cost for a Campbell diagram analysis, while maintaining accuracy comparable to that of the original systems.

• 지질공학
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• 제22권1호
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• pp.49-58
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• 2012

앵커두부에서의 많은 문제점들은 앵커두부가 외부에 노출되어 풍화에 직접적인 영향을 받고, 진동이나 외력에 의해 물리적인 변형과 손상을 많이 받기 때문이다. 본 연구에서는 기존 수압판 방식의 파괴원인을 분석하여 앵커두부에서 발생하는 문제점 해결을 위해 앵커두부의 지표면 근입방식을 제시하였다. 앵커두부처리 방식의 안정성을 기존방식과 비교, 검토하기 위하여 범용해석프로그램인 ABAQUS로 3차원 정밀 수치해석을 수행하여 하중조건에 따른 변위 및 응력분포양상을 분석하였고, 현장 적용성 검증을 위한 시험시공과 계측을 통해 적용 가능성을 평가하였다. 수치해석 결과는 최대수직응력이 9.73 MPa, 수직변위가 1.34 mm로 나타났고, 현장시험을 통하여 콘크리트 수압판의 변위가 근입형 지압판에 비해 3~4배의 큰 변위량을 보인다는 것을 확인하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제41권6호
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• pp.451-466
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• 2017

원양어선 제501 오룡호는 황천 중인 베링해에서 조업 후 피항하던 중 개구부를 통한 침수로 인하여 침몰하였으며 많은 선원들이 사망하고 실종되었다. 본 연구에서는 유체-구조 연성(Fluid-Structure Interaction, FSI) 해석기법의 고도 정밀 M&S(highly advanced Modeling & Simulation) 시스템을 사용하여 실선 침수 침몰 시뮬레이션을 수행하여 침몰사고의 과정을 정확하고 과학적으로 분석하고자 하였다. 베링해 침몰사고 시의 기상 및 해상상태를 객관적으로 확보하기 위하여 침몰사고 지역의 시간대별 기상 및 해상 시뮬레이션을 수행하여 침몰사고 당시 파랑과 강풍 등을 분석하고, 불규칙 파랑과 강풍 스펙트럼을 사용하여 구현하였다. 사고선박의 선체 도면 등을 통하여 선박의 선형, 배치 및 중량 분포와 외부 해수 침수 개구부 및 선내 침수 경로를 분석하고 주요 탱크들의 용적과 그들의 중량 분포를 추정하여 침수 침몰 시뮬레이션을 위한 시나리오를 작성하고, 사고선박의 전선과 유체(공기 및 해수)를 상세 모델링을 하였다. 본 연구를 통하여 침수 침몰사고는 단순한 복원성의 부족으로 인한 일반적인 전복 침몰사고와는 다소 차이가 있다는 것도 확인할 수 있었다.