• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.126-128
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• 2005

This paper presents spindle motor with fluid dynamic hearing(FDB) for hard disk drives. Thrust hearing of FDB requires appropriate pressure to operate in smooth rotations. In this study, the thrust forte between rotor and thrust yoke is analyzed using 3D finite clement method and experimental results are compared with the simulated one.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제3권3호
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• pp.271-298
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• 2016

In this paper, we study a problem of passive suppression of helicopter Ground Resonance (GR) using a single degree freedom Nonlinear Energy Sink (NES), GR is a dynamic instability involving the coupling of the blades motion in the rotational plane (i.e. the lag motion) and the helicopter fuselage motion. A reduced linear system reproducing GR instability is used. It is obtained using successively Coleman transformation and binormal transformation. The analysis of the steadystate responses of this model is performed when a NES is attached on the helicopter fuselage. The NES involves an essential cubic restoring force and a linear damping force. The analysis is achieved applying complexification-averaging method. The resulting slow-flow model is finally analyzed using multiple scale approach. Four steady-state responses corresponding to complete suppression, partial suppression through strongly modulated response, partial suppression through periodic response and no suppression of the GR are highlighted. An algorithm based on simple criterions is developed to predict these steady-state response regimes. Numerical simulations of the complete system confirm this analysis of the slow-flow dynamics. A parametric analysis of the influence of the NES damping coefficient and the rotor speed on the response regime is finally proposed.

• Tribology and Lubricants
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• 제38권2호
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• pp.63-69
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• 2022

In this research, the rotordynamic characteristics of the labyrinth seal with and without swirl brake were predicted using the computational fluid dynamic (CFD) model. Based on previous studies, a simple swirl brake consisting of square vanes without stagger angle is designed and placed in front of the seal inlet. The rotating frame of reference is utilized to consider the whirling motion of the rotor in the steady-state analysis since the whirling motion is transient behavior in nature. CFD analysis was performed in the range of -1 to 1 pre-swirl ratio for a given seal and swirl brake design and operating conditions. The CFD analysis result shows that the swirl brake effectively reduces the pre-swirl since the circumferential fluid velocity of labyrinth seal with swirl brake was lower than that without swirl brake. The cross-coupled stiffness coefficient, which is greatly affected by the circumferential fluid velocity, increased with an increasing pre-swirl ratio in a seal without a swirl brake but showed a low value in a seal with a swirl brake. The change in the damping coefficient was relatively small. The effective damping coefficient of the labyrinth seal with swirl brake was generally constant and showed a higher value than the labyrinth seal without swirl brake.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권7호
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• pp.542-550
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• 2018

본 논문에서는 헬리콥터의 전진비행시 발생하는 허브 진동 하중 저감을 위해 설계된 능동 뒷전 플랩이 장착된 SNUF 블레이드의 무베어링 주 로터 적용 설계에 대해 살펴보았다. 이를 위해 EDISON의 박벽 복합재료 회전보 진동해석 프로그램(CORBA77_MEMB)을 이용하여 유연보의 단면 설계가 이루어졌다. 다물체 동역학 해석 프로그램 DYMORE를 이용하여 단면 설계에 따른 블레이드 동특성 및 능동 뒷전 플랩을 이용한 하중 제어의 특성을 예측하였다.

• Tribology and Lubricants
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• 제21권1호
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• pp.8-15
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• 2005

In this study a general Galerkin FE lubrication analysis method is utilized to analyze the complex lubrication performance of a spiral groove seal, which is being designed and developed for a high-speed flying object application operating at a high-speed of over 50,000 rpm. As at the equilibrium seal clearance the axial stiffness of the seal is predicted to have almost such a constant high value of $1.04\times10^8\;N/m$ regardless of a rotating speed, the seal is expected to maintain a stable thickness of lubrication film under a certain external excitation acting. Also, as even at an ultra high-speed of 80,000 rpm the axial damping of the seal is shown to have a rotatively high value of 5,775 N-s/m, the dynamic stability of the seal system at the axial degree of freedom is assured well enough.

• 한국추진공학회지
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• 제15권6호
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• pp.63-69
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• 2011

스마트 무인기의 엔진은 터보 축 엔진이지만 추진계통 제어는 회전익 항공기와 고정익 항공기에 필요한 특성을 모두 가져야 한다. 향후 전자식 엔진제어기를 개발하기 위해서는 틸트 로터 항공기의 엔진 운용 경험과 데이터를 축적할 필요가 있다. 이를 위해 정상상태 및 천이 상태에서의 엔진성능을 예측할 수 있는 프로그램을 활용하여 비행시험 데이터를 보완할 수 있다. 본 연구에서는 비행시험으로부터 수집한 엔진성능 데이터를 이용하여 동적 거동 해석 프로그램을 개발하고, 비행시험 결과 및 정상상태 엔진성능예측 프로그램으로 계산한 결과와 비교하여 프로그램의 정확도를 검증하였다.

• 전기학회논문지
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• 제61권6호
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• pp.791-796
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• 2012

This paper presents the various analysis of the power system for operating the new SIHWA tidal power plant. In the analysis of the power system, summer load condition of 2011 is used. Especially, power flow, fault current, voltage and contingency of SIHWA tidal power plant area are analyzed by using PSS/E and there is no problem for the dynamic stability simulation. The new SIHWA tidal power plant is located in near metropolitan area where about 43% amount of the system load is consumed. Therefore, transmission losses are reduced. In addition, system marginal price can be lowered by generating the new SIHWA tidal power plant. The generation pattern of the SIHWA tidal plant is analyzed and the changes of generation are presented for various water levels by control of the rotor angle alpha and beta in water wheel generator.

• Wind and Structures
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• 제32권3호
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• pp.267-281
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• 2021

Bending-twisting coupling induced in big composite wind turbine blades is one of the passive control mechanisms which is exploited to mitigate loads incurred due to deformation of the blades. In the present study, flutter characteristics of bend-twist coupled blades, designed for load alleviation in wind turbine systems, are investigated by time-domain analysis. For this purpose, a baseline full GFRP blade, a bend-twist coupled full GFRP blade, and a hybrid GFRP and CFRP bend-twist coupled blade is designed for load reduction purpose for a 5 MW wind turbine model that is set up in the wind turbine multi-body dynamic code PHATAS. For the study of flutter characteristics of the blades, an over-speed analysis of the wind turbine system is performed without using any blade control and applying slowly increasing wind velocity. A detailed procedure of obtaining the flutter wind and rotational speeds from the time responses of the rotational speed of the rotor, flapwise and torsional deformation of the blade tip, and angle of attack and lift coefficient of the tip section of the blade is explained. Results show that flutter wind and rotational speeds of bend-twist coupled blades are lower than the flutter wind and rotational speeds of the baseline blade mainly due to the kinematic coupling between the bending and torsional deformation in bend-twist coupled blades.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.238-244
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• 2017

공작기계 응용에 있어서 고속 및 고효율 가공의 추세는 스핀들의 고속화를 지속적으로 요구하고 있다. 내장형 모터를 장착한 스핀들은 가공시스템의 구조를 단순하게 한다. 하지만 로터에는 불평형 질량에 의해 진동이 발생하며, 이를 제거하기 위한 밸런싱 작업은 필수적이다. 이 논문에서는 내장형 모터를 장착한 고속 스핀들의 동적거동을 해석하였다. 불평형 질량, 베어링 강성, 회전 속도의 변화에 따른 휘돌림 궤적을 해석하였고, 이를 저감시키는 방법을 모색하였다. 또한 Timoshenko 빔 요소를 적용하여 스핀들-베어링 시스템을 모델링하고, 영향 계수법을 적용하여 밸런싱 과정을 시뮬레이션 하였다. 스핀들의 경우, 불평형 하중이 작용할 때, 베어링 지지점에서 가장 작은 휘돌림 궤적이 나타났으며, 양단에서 가장 큰 휘돌림 궤적을 나타내었다. 스핀들의 회전속도가 증가함에 따라 스핀들 선단에서의 휘돌림 궤적도 증가하였다. 베어링의 강성이 커짐에 따라 휘돌림 궤적 또한 증가하였다. 밸런싱 전, 후의 휘돌림 궤적 반경은 최대 73%까지 감소함을 확인할 수 있었다. 이러한 연구 결과는 CNC 자동선반의 스핀들 고속화에 중요한 정보를 제공하고 있다.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권5호
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• pp.368-375
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• 2018

본 연구에서는 부유식 플랫폼의 6자유도 방향으로의 주기 운동이 로터 공력 성능에 미치는 영향을 확인하기 위해 부유식 해상 풍력터빈에 대한 공력 해석이 수행되었다. 수치 해석을 위해 블레이드 요소 운동량 방법을 이용하였으며, 유동 박리와 후류 영향에 의한 비정상 공력 효과를 포착하기 위해 인디셜 응답 방법에 기반한 동적 실속 모델을 이용하였다. 로터에 의해 유도되는 내리 흐름은 운동량 이론과 난류 후류 상태에 대한 경험적 모델을 연계하여 계산하였다. heave, sway, surge 방향으로의 병진 운동과 roll, pitch, yaw 방향으로의 회전 운동을 포함한 플랫폼 주기 운동을 고려하였으며, 각각의 모션은 사인함수 형태로 적용되었다. 수치해석을 위한 대상 풍력터빈으로는 NREL 5MW 풍력터빈이 사용되었다. 해석 결과로부터 세 방향 병진 운동 모드 중, surge 운동 시 로터 공력 변화가 상대적으로 크게 나타났으며, 회전 운동 모드의 경우, pitch 운동에 의해 로터 공력이 크게 변화됨을 확인할 수 있었다.