• 에너지공학
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• 제29권3호
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• pp.91-96
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• 2020

외부마감재인 석재벽체를 고정하는 앙카볼트와 브라켓에 대하여 초기 설계단계에서부터 기계 구조물에 요구되는 성능을 유지하고 높은 내구성을 확보가 필요하다. 이를 위해서는 하중조건을 고려한 설계 및 안전성 평가가 필요하므로 이를 검증하기 위한 방법으로 유한요소 해석기법을 적용한 구조해석을 진행하였다. 최적설계를 위해 다양한 형상에 대하여 구조해석을 실시한 결과, 볼트와 접촉되는 브라켓 후면 부위에서 발생되는 최대응력을 완화시키기 위하여 보강 구조물을 추가하였다. 또한, 브라켓에 보강판을 추가로 부착하여 L자 형상 브라켓의 응력집중을 완화하여 응력분포를 균일하게 함으로서 안전율이 기준조건에 만족하는 결과를 얻었다. 이와 함께, 반복하중에 의한 피로수명 해석까지 진행하여 피로안전계수를 분석한 결과 내구성을 검증할 수 있는 결과를 얻었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제11권4호통권41호
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• pp.351-362
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• 1999

용접 및 볼트 연결부 균열이 사장교 케이블 정착부의 동특성에 미치는 영향을 파악하여, 국부적으로 취약한 케이블 정착부의 손상을 현장에서 쉽게 탐지할 수 있는 가능성을 제시하였다. 해석대상 구조물로서 현재 서해안고속도로의 일부로 시공되고 있는 서해대교 케이블 정착부를 선택하였다. 케이블과 정착부의 연결판을 케이블요소 및 쉘요소로 함께 모델링하여 자유진동해석을 수행하였다. 해석결과 케이블 정착단에서 용접부 균열이 발생한 경우, 연결판의 고유진동수가 균열이 발생하지 않은 경우에 비하여 최대 16%정도 작아짐을 확인하였다. 따라서, 연결판의 고유진동수를 측정하여 케이블 정착부의 손상을 충분히 파악할 수 있다고 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.1091-1097
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• 2011

본 논문은 자동차용 시트의 내부에 설치되어 탑승자의 등 부위를 지지하여 편안한 승차감을 제공하는 자동차용 시트의 플라스틱 서스펜션 어셈블리 개발에 관한 것이다. 운전자의 허리를 균등하게 지지하여 주는 구조를 갖도록 설계하고 시트 백 프레임과 플라스틱 서스펜션이 원활하게 조합될 수 있는 구조로 개발하고자 한다. 체압 분포 특성을 고려하여 서스펜션의 단품을 설계하고 기능성을 평가하였다. 또한 실제와 동일한 사이즈의 서스펜션을 모델링하고 구조해석을 수행하였다. 기존 스프링 서스펜션과 새로 개발된 플라스틱 서스펜션의 해석결과 및 실제 측정값이 유사함을 확인하고 최적의 해석 및 설계를 확립하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제21권12호
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• pp.174-181
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• 2004

Ultra precision positioning mechanism has widely been used on semiconductor manufacturing equipments, optical spectrum analyzer and cell manipulations. Ultra precision positioning mechanism is consisted of several actuators, sensors, guides and control systems. Its efficiency depends on each performance of components. The object of this study is to design, analysis and manufacture all of the inchworm linear motor system, which is one of the equipments embodied in ultra precision positioning mechanism. Inchworm linear motor system is consisted of a controller system and an inchworm linear motor, and its driving form is similar to a motion of spanworm. A design and manufacture of inchworm linear motor, which is consisted of three PZT actuators, a rod, two columns and a guide plate, are performed. Minimizing the von-Mises stress of the hinge using Taguchi method and simulation by FEM software optimizes the structural design in a column of flexure hinge. The designed columns and guide plates are manufactured by a W-EDM and NC-milling. A controller system, which is an apparatus to drive inchworm linear motor, can easily adjust driving conditions by varying resonance frequency and input-output voltage of actuators and amplifiers. The performance of manufactured inchworm linear motor system is verified and valuated. In the future, inchworm linear motor system will be used to make a more precision positioning by reinforcing a sensor and feedback system.

• 콘크리트학회지
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• 제2권4호
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• pp.91-98
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• 1990

시멘트콘크리트 포장의 세로줄눈 및 가로줄눈은 교통하중의 반복이동에 의한 포장슬래브의 단차현상을 억제하고, 하중, 온도 및 습도변화 등에 의하여 발생하는 응력 및 변형을 효율적으로 조절하기 위하여 설치된다. 그러나, 노반공극수의 동결융해, 지하수위의 변화, 줄눈부의 펌핑 및 단차현상으로 지반지지력이 저하되면 줄눈부에 국부적 응력집중이 발생하여 하중분산응력이 저하됨은 물론 포장의 공용성 및 안전성을 크게 위협하게 된다. 따라서 시멘트콘크리트 포장을 효율적으로 유지관리하고 사용성을 확보하기 위해서는 줄눈부의 하중전달특성을 보다 엄밀히 반영할 수 있는 해석모델이 정립되어야 하며, 이를 토대로 체계적인 유지관리 시스템이 개발되어야 한다. 이러한 관점에서 본 연구에서는 줄눈부의 거동을 다우얼바의 연결작용, 골재 맞물림작용 및 타이드키 작용으로 구분한 후, 포장체의 특성에 따라 이들의 영향을 포장슬래브의 구조해석에 선택적으로 반영시킬 수 있도록 해석프로그램을 개발하였다. 포장슬래브의 거동평가를 위하여 Winkler 기초모델 및 탄성지반 위에 놓인 판이론을 적용하였으며, 4절점 사각형 유한요소를 사용하여 줄눈요소의 강성 매트리스를 전 해석과정에 반영하였다. 한편, 본 연구의 해석결과를 Huang의 수치예에 비하여 Arlington 실험값에 더욱 근접된 경향을 보이므로 매우 효율적인 것으로 평가된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.949-954
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• 2013

일반적으로 압축을 받는 판 구조는 종방향 보강재를 이용하여 보강된다. 이 때 보강재로서 U형 단면 리브를 사용하는 것이 보다 효과적이나, 현재 국내에서 이에 대한 명확한 설계지침이나 연구자료가 제시되지 못하고 있다. 이에, 본 연구에서는 U리브의 단면 크기 및 강성 등에 따른 보강판의 탄성좌굴강도를 살펴보고자 한다. 유한요소해석 프로그램인 ABAQUS를 이용하여 세 가지 타입의 U형 단면 리브를 적용한 해석모델을 수립하여 고유치 해석을 실시하였고, 양연지지된 판의 국부좌굴강도 이론식과 본 해석적 결과를 비교하였다. 이러한 분석 결과를 토대로 U형 단면리브에 의해 좌굴강도가 증진하는 보강 효과를 확인하였으며, 설계 파라미터에 따른 변수해석적 연구를 통해 그 영향을 분석하였다. 본 연구결과는 U리브 보강판의 적정 설계 방안을 제시하는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.1159_1160
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• 2009

본 논문에서는 초고속 자기부상열차의 유력한 후보가 될 수 있는 초전도 반발식 자기부상의 특성을 연구하기 위한 반발력을 3차원 유한요소 자기 해석을 통하여 계산하고 분석하였다. 본 해석의 결과에 따르면 움직이는 부분이 없는 정지형 시험기는 반발식 자기부상시험기로써 적용될 수 있다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제16권4호통권71호
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• pp.463-470
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• 2004

본 연구에서는 중심축하중을 받는 각형강관기둥의 베이스플레이트의 지압응력의 분포와 설계에 대하여 조사하였다. 일반적으로 강구조 기둥의 베이스플레이트는 지압응력이 등분포하다고 가정하고 그 크기와 두께를 결정한다. 그러나 축하중이 적으면 베이스플레이트의 크기도 작아지고 두께도 얇아지며 지압응력은 등분포하게 되지 않으며 기둥단면의 하부에 집중된다. 본 연구에서는 실험적 방법과 해석적 방법으로 지압응력의 분포에 대하여 조사하고 그 결과를 이용하여 설계법을 검토하였다. 4개의 각형강관기둥 베이스플레이트 시험체를 제작하여 실험을 수행하였다. 또한 유한요소해석프로그램인 ANSYS를 이용하여 베이스플레이트의 지압응력의 분포를 해석하였다. 연구결과 축하중이 적은 경우 지압응력은 기둥단면의 하부에 집중되고 등분포하지 않으므로 유효폭의 개념을 이용하여 베이스플레이트를 설계하는 방법이 적절함을 나타내었다.

• Tribology and Lubricants
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• 제30권3호
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• pp.177-182
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• 2014

To stop a high speed train running at the speed of 300 km/h, the disc brake for the train should be able to dissipate enormous kinetic energy of the train into frictional heat energy. Sintered pin-type metals are mostly used for friction materials of high speed brake pads. A pad comprises several friction pins, and the topology, length, flexibility, composition, etc. have a great influence on the tribological properties of the disc brake. In this study, the topology of the friction pins in a pad was our main concern. We presented the optimization of the topology of a railcar brake pad with nine-pin-type friction materials by thermo-mechanical contact analysis. We modeled the brake pad with/without a back plate. To simulate a continuous braking, the pad or friction materials were rotated at constant velocity on the friction surface of the disc. We varied the positions of the nine friction materials to compare the temperature distributions on the disc surface. In a non-optimized brake pad, the distance between two neighboring friction materials in the radial direction from the rotational center of the disc was not equal. In an optimized pad, the distance between two neighboring friction materials in the radial direction was equal. The temperature distribution on the disc surface fluctuated more for the former than the latter. Optimizing the pad reduced the maximum temperature of the brake disc by more than 10%.

• 한국방재학회 논문집
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• 제2권2호
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• pp.105-113
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• 2002

강합성 교량은 자중의 감소, 강성의 증대, 장지간의 적용 등의 재료적 특성에 힘입어 1920년대 이래로 사용되어져 왔다. 그러나 연속교의 경우 내부지점부에서 발생하는 부모멘트로 인하여 콘크리트 부분에 균열이 생기고 콘크리트의 건조수축이나 Creep으로 인한 문제들이 제기 됨에 따라 슬랩앵커를 이용한 부분합성교량이 제기 되었다. 부분합성의 경우 어느 정도의 슬립을 허용하여 이러한 문제를 극복할 수 있다. 본 연구에서는 슬랩앵커의 탄성구간에서의 초기 강성값을 실험을 통하여 알아내고, 단순지지인 경우와 연속교의 경우에 대하여 범용 프로그램을 이용하여 슬래브와 강재를 연결시키는 조인트 요소의 강성값을 변화시켜 전단연결재의 강성값에 따른 합성정도와 내부지점부의 콘크리트 슬래브의 인장응력이 어떤 변화양상을 나타내는지 파악하고자 한다.