• 한국기계가공학회지
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• 제11권5호
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• pp.82-87
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• 2012

The outer tie rod that is a part of steering system connects the steering gear to the steering knuckle via the inner tie rod. The formal study suggested the optimized structural design of an outer tie rod installed in a passenger car. Its weight is 284.7g, which is 57.2% lighter weight than initial steel model. This study validates the optimized design of the outer tie rod considering buckling and durability. The assembled unit of an inner tie rod and outer tie rod is utilized to perform the test of the bending strength of the outer tie rod. On the contrary, 1/2 car is utilized to perform the test of its durability performance.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권9호
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• pp.4171-4177
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• 2013

아우터 타이로드는 다른 차량 부품에 비해서 중량이 적지만, 차량 성능이 개선됨에 따라 부품의 수 및 중량에 증가하는 추세에 있다. 그러므로 자동차 연비 향상을 위해서는 경량화가 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 전기 자동차용 아우터 타이로드의 경량화 설계를 위한 기초연구로서 구조성능을 검토하기 위한 유한요소해석을 수행하였다. 개발되는 아우터 타이로드의 재질은 일반 강을 이용하였고 좌굴 및 내구 성능을 검토하였다. 조향계 및 현가계 부품의 개발 시 관성력하중, 충격하중, 좌굴하중 및 내구하중에 의한 강도를 검토하는 것이 일반적이지만, 본 연구에서는 극악한 하중으로 알려진 좌굴특성과 내구특성 만을 검토하였다. 또한 아우터 타이로드의 단면형상을 결정하는 파라미터를 설계변수로 정의하고 메타모델기반 최적화 기법을 적용하여 최적설계를 제시하였다. 그 결과 초기제품의 중량보다 9 % 감소를 실현하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.1652-1657
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• 2015

최근 차량 성능이 개선됨에 따라 차량의 부품 수 및 중량이 증가하는 추세이다. 아우터 타이로드는 다른 차량 부품에 비해서 중량이 작지만, 자동차의 연비 향상을 위해서는 아우터 타이로드의 중량을 감소시킬 필요가 있다. 따라서 이전 연구에서는 아우터 타이로드를 설험계획법과 메타모델을 사용하여 좌굴성능을 만족시키는 아우터 타이로드의 모델을 제시하였다. 아우터 타이로드는 단조 공정을 통해서 제작되어지는데, 본 연구에서는 실제 성형가공 공정을 토대로 아우터 타이로드의 단조해석을 통해서 금형 이동속도에 변화에 따른 성형하중의 크기를 비교하였다.

• 한국기계가공학회지
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• 제8권4호
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• pp.54-60
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• 2009

Weight reduction of automobile parts has been sought to achieve fuel efficiency and energy conservation. In this study, a shape design procedure is suggested to obtained the lightweight design of an outer tie rod. The developed aluminium Al6082M is selected as a steel-substitute material. Strength assesment and durability are the important design criterion in the structural design of an outer tie rod. This study considers strength and durability in the optimization process. In this study, the kriging interpolation method and trial and error method are adopted to obtain the minimum weight satisfying the strength and durability constraints.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권11호
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• pp.7754-7760
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• 2015

조향계부품인 아우터타이로드 조립체에 대하여 경량화를 위한 최적화를 수행하였다. 지금까지의 아우터타이로드의 최적설계해석에서는 인너타이로드가 제외되었으나 본 연구에서는 조립체에 대한 최적화를 실시함으로써 실제 시험모드와 동일한 조건을 묘사하였다. 경량화 재료는 알루미늄 단조재이며 최적화 대상은 좌굴하중에 견딜수 있는 최소 중량의 아우터 타이로드 조립체의 형상이다. 형상 최적화 기법으로는 비선형 모델의 최적화 기법인 반응표면법과 크리깅 내삽법을 적용하였으며 초기모델 대비 각각 16.3%, 16.6%의 중량 감소 효과를 얻을 수 있었다. 근사모델로부터 얻은 최적설계 모델은 유한요소 해석을 통하여 검토한 결과 좌굴하중 예측치는 각각 2.6% 2.04% 중량예측치는 0.17% 0.13%의 오차를 가지고 있어 크리깅 기법 근사 모델이 더욱 최적해에 가까운 결과를 도출할 수 있을 것으로 보인다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.27-34
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• 2015

본 연구에서는 기존의 연구로부터 아우터 타이로드는 다른 구조적인 특성보다는 좌굴특성이 가장 극악한 조건임을 알 수 있었다. 따라서 본 연구에서는 좌굴 성능만을 검토하여 최적설계를 수행하였다. 또한 개박 초기에 검토되었던 강 재질을 알루미늄으로 변경하여 경량화를 구현하였다. 알루미늄 아우터 타이로드에 대해 설계변수를 선정하고 반응표면법과 크리깅을 적용하여 각각 경량화 설계를 제시하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.1630-1638
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• 2015

많은 산업분야에서 구조설계 시 구조성능을 검토하기 위한 유한요소해석은 필수적인 과정이 되었다. 이와 함께, 컴퓨터의 성능도 급속도로 개선되고 있지만 대형 문제의 경우에는 최적설계기법을 적용하는데 한계가 있다. 이러한 대형 문제의 최적화를 위하여 메타모델을 이용한 근사모델을 이용하고 있다. 근사모델을 생성하는 방법은 곡선맞춤법과 내삽법으로 분류할 수 있는데, 반응표면모델과 크리깅 모델이 대표적인 것이다. 그러나 각 모델은 오버피팅이나 언더피팅이 될 수 있는 단점이 있다. 본 연구에서는 반응표면과 크리깅으로 구성되는 혼합모델에 의한 메타모델을 이용하여 구조설계에 적용하고자 한다. 제안된 방법을 2부재 구조물과 자동차용 아우터타이로드의 구조설계에 적용하였다.

• Tribology and Lubricants
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• 제40권1호
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• pp.8-16
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• 2024

This study conducts numerical modeling and eigen-analysis of a rod-fastened rotor, which is mainly used in aircraft gas turbine engines in which multiple disks are in contact through curvic coupling. Nayak's theory is adopted to calculate surface parameters measured from the tooth profile of the curvic coupling gear. Surface parameters are important design parameters for predicting the stiffness between contact surfaces. Based on the calculated surface parameters, elastoplastic contact analysis is performed according to the interference between two surfaces based on the Greenwood-Williamson model. The equivalent bending stiffness is predicted based on the shape and elastoplastic contact stiffness of the curvic coupling. An equation of motion of the rod-fastened rotor, including the bending stiffness of the curvic coupling, is developed. Methods for applying the bending stiffness of a curvic coupling to the equation of motion and for modeling the equation of motion of a rotor that includes both inner and outer rotors are introduced. Rotordynamic analysis is performed through one-dimensional finite element analysis, and each element is modeled based on Timoshenko beam theory. Changes in bending stiffness and the resultant critical speed change in accordance with the rod fastening force are predicted, and the corresponding mode shapes are analyzed.