• 소성∙가공
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• 제19권2호
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• pp.127-131
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• 2010

Carbon-epoxy prepreg has been introduced in the forming of the upper and lower swash plates that control the pitch of rotor blade of unmanned helicopter because of its lightweight. Taguchi experimental method has been used by introducing the variables such as arrangement angle, laminated number and forming temperature, in order to obtain the proper forming method by using prepreg satisfying the required strength of the swash plate. In the evaluation of structural safety for the swash plates, three kinds of models are considered by using FE-analysis. In comparison of the hot forged products with Al6061-T6 and the formed products with prepreg, it was found that ultimate tensile strength of the products with prepreg is three times higher than that of the Al6061-T6, and the weight reduction of 68.5g can be achieved by using prepreg swash plates.

• 한국정밀공학회지
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• 제13권3호
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• pp.9-25
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• 1996

수치제어(Numerical control)의 개념은 1800년대부터 시작되었다. 프랑스의 Joseph Jacquard는 1801년에 구멍을 낸 카드(Perforated cards)를 이용하여 베틀기계에 직물의 모양을 Design하는데 자동적으로 Control 하는 방법을 창조해냈다. 그 후 구멍을 낸 카드를 이용하여 페달을 밟아 얻어진 공기를 Air motor와 Valve 를 조정하므로서 자동적으로 Piano를 연주하게 하는 방법도 역시 수치제어다. 이 NC의 개념이 실제 공작기계 에 적용된 것은 제2차 대전후의 일이다. 미공군(US Air force)에서는 복잡한 형상의 항공기부품가공과 그것을 검사할 검사용 Gauge를 고정밀도로 효율있게 제작할 필요성이 절실해졌다. 미국 Michigan주 Traverse시에 있던 Parsons회사도 Helicopter의 Rotor blade의 윤곽을 정확하게 검사하는 Plate gauge를 가공할 수 있는 기계를 개발하고 있었으며 그 회사의 사장 John T. Parsons씨는 Jig boringmachine을 전자적으로 제어하는 Plate gauge를 가공하는 방법을 미공군에 제안을 하였다. 1948년 미공군에서는 설계번경이 수없이 일어나는 Missile 의 부품을 단시간 내로 제작하기 위해서 Persons사와 기술계약을 맺고 새로운 공작기계 개발에 착수하므로서 NC공작기계 연구를 시작한 역사적인 시발점이 되었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제26권2호
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• pp.219-226
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• 2002

This paper is concerned with the effects of periodically approaching upstream wakes on cascade-flow and loss. The reduced frequency of the periodic wakes was varied in the narrow range from 0.5 to 0.7 Corresponding to a wake-passing through the cascade, two velocity deficits appeared near the boundary layer contour in the downstream from about 60% chord-length. The first velocity deficit was caused by a periodic wake and the second one appeared after some delayed time. The second velocity deficit was interpreted as the results of reattachment of flow-separation. The higher reduced frequency decreased the duration time of separation appearance and the lesser losses of blade were resulted.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1997년도 추계학술대회논문집; 한국과학기술회관; 6 Nov. 1997
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• pp.101-109
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• 1997

An analytical procedure on the base of the substructure synthesis and assumed modes method is developed to investigate the flexibility effect of bladed disk assembly on vibrational modes of flexible rotor system. In modeling the system, Coriolis forces, gyroscopic moments, and centrifugal stiffening effects are taken into account. The coupled vibrations between the shaft and bladed disk are then extensively investigated through the numerical simulation of simplified models, with varying the shaft rotational speed and the pretwist and stagger angles of the blade. It is found that the Coriolis and inertia forces and the inertia torque, which are induced by the one nodal diameter modes of the bladed disk and vary depending upon the stagger and pretwist angles, lead to the coupled motions of the shaft and the bladed disk.

• Wind and Structures
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• 제35권3호
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• pp.147-155
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• 2022

This research proposes a wind-lens turbine design that can startup and operate at a low wind speed (< 5m/s). The performance of the wind-lens turbine was investigated using CFD and wind tunnel testing. The wind-lens turbine consists of a 3-bladed horizontal axis wind turbine with a diameter of 0.6m and a diffuser-shaped shroud that uses the suction side of the thin airfoil SD2030 as a cross-section profile. The performance of the 3-bladed wind-lens turbine was then compared to the two-bladed rotor configuration while keeping the blade geometry the same. The 3-bladed wind-lens turbine successfully startup at 1m/s and produced a torque of 66% higher than the bare turbine, while the two-bladed wind-lens turbine startup at less than 4m/s and produced a torque of 186 % higher than the two-bladed bare turbine at the design point. Findings testify that adding the wind-lens could improve the bare turbine's performance at low wind speed.

• 풍력에너지저널
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• 제4권2호
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• pp.17-24
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• 2013

Idealized PID-controlled rotor-speed error for blade pitch control of wind turbines responds as a second-order system with natural frequency and damping ratio for closed-loop system. RISO National Laboratory has recommended specific natural frequency(=0.6 rad/s) and damping ratio(=0.7) for 2 MW wind turbine. The baseline controller for 5 MW wind turbine of NREL(National Renewable Energy Laboratory) is designed based on the same values of RISO recommendation. This study investigates the effect of the natural frequency and damping ratio of the controller for NREL 5 MW wind turbine. It is confirmed that RISO recommendation shall be tuned for each wind turbine.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권2호
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• pp.171-179
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• 2012

고온부에 해당하는 터빈 노즐과 로터의 냉각은 가스터빈의 성능에 큰 영향을 미친다. 본 연구에서는 냉각 공기의 예냉각이 가스터빈과 복합화력 발전 성능에 미치는 영향을 알아보았다. 계산에 사용된 모델은 F-Class 가스 터빈이며 냉각을 고려한 터빈의 구성요소를 사용해 냉각공기의 변화에 대해 보다 정확한 모사를 구사하였다. 냉각공기의 예냉각에 따른 가스터빈의 성능변화를 나타내기 위해 탈설계 해석이 수행되었다. 노즐 및 로터의 냉각에 따른 성능 변화를 보다 정확하게 나타내기 위해 열역학적 냉각모델과 속도삼각형을 고려한 모델이 고려되었다. 또한 복합발전의 경우 냉각공기에서 추출된 열을 하부사이클에서 회수하여 스팀터빈을 구동하는데 추가적인 열을 공급하는 시스템이 구성되었다. 복합발전 시스템의 모든 냉각공기의 온도를 200K 예냉각하는 경우에 주유동가스의 유량증가로 인해 약 1.78%의 출력 증가를 나타내었으며 동일한 터빈 입구온도 유지를 위한 연료소모의 증가로 효율은 0.70% 포인트 감소하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제18권2호
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• pp.145-152
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• 2012

최근 지구온난화 문제가 대두되면서 신재생에너지 개발을 위한 여러 기술적인 해결책이 제시되고 있는데, 그 중 산업적으로 크게 주목을 받고 있는 분야가 바로 해양에너지이다. 삼면이 바다로 둘러싸인 우리나라는 부존자원이 풍부하여 조력, 조류, 파력에너지에 대한 실용화 기술이 요구되고 있으며, 특히 빠른 조류흐름을 이용하는 조류발전은 해양환경에 거의 영향을 끼치지 않는 친환경적인 발전 방법이다. 조류발전은 조수간만에 의해 발생되는 해수의 자연적인 수평 유체흐름을 로터 및 발전기를 설치하여 회전운동으로 변환시켜 전력을 생산하는 발전 형태이다. 조류발전은 로터의 방향에 따라 크게 수평축 형태와 수직축 형태로 구별할 수 있으며, 발전량은 로터 단면의 크기와 조류속도에 따라 큰차이가 난다. 따라서 본 연구는 저수심형 100 kW급 수평축 조류발전 터빈의 성능해석을 위하여 상용 ANSYS-CFX를 이용하여 3차원 유동해석및 성능평가를 수행하였고, 유동해석을 통해 회전하는 로터 블레이드 표면 유선, 로터 주변 3차원 유동특성에 대해 고찰을 하였다. 그 결과 토크는 터빈의 날개가 증가함에 따라 증가하다가 TSR 3.77에서 최대토크가 발생하였으며, 그 이후 날개끝 속도비가 증가해도 토크는 감소하였다. 또한, 설계유속에서 0.38의 최대 출력계수를 얻었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권6호
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• pp.503-508
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• 2007

본 연구에서는 대변형 보이론을 이용하여 무베어링 로터 시스템의 공력탄성학적 안정성 해석을 수행하였다. 무베어링 로터 시스템의 유연보, 토오크 튜브, 그리고 메인 블레이드를 각각 탄성 운동을 하는 보로 가정하고, 1차원 보 요소로 모델링을 하였다. 외력으로는 2차원 준-정상 공기력 모델을 적용하였으며, 보의 유한 요소 지배방정식은 헤밀턴 원리(Hamilton's Principle)를 이용하여 얻었다. 공력탄성학적 안정성 해석을 수행하기 위하여 정지 비행시는 모달 접근법을, 전진 비행시는 주기적인 특성을 갖는 비선형 정적 트림해를 얻기 위해 동체 평형을 고려한 연계 평형 해석을 통한 완전 유한요소 방정식을 이용하였다. 본 연구에서 구한 결과를 기존의 적정변형 보이론에 모달 접근법을 이용한 무베어링 로터 시스템의 결과와 비교하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제43권4호
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• pp.368-376
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• 2015

본 논문은 헬리콥터 초기 설계를 위해 수정된 추정식을 적용한 헬리콥터 초기 설계 모델 정립 연구의 응용에 대한 내용으로 헬리콥터 초기 설계의 효율성을 제고하고 개선하고자 하였다. 헬리콥터 설계 시 중량계수 영향성을 확인하고 적정한 중량계수 적용방법을 제시하였으며, 중량계수 및 회전면 하중, 블레이드 개수, 블레이드 종횡비와 같은 주요 매개변수에 대한 민감도 분석과 연관관계에 대해 고찰하였다. 연구 결과, 설계 시 변수에 대한 연관관계 및 민감도의 양을 고려하여 설계 할 헬기 특성을 최적화해야하며, 주요 매개변수들 사이에는 복합적인 연관관계가 존재하므로 설계 시 설계자는 설계 인자들에 대한 신중한 고려가 필요한 것으로 분석되었다.