• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
• /
• pp.438-444
• /
• 2003

A new method to measure residual stress in micron and nano scale films is described. In the theory it is based on Linear Elastic Fracture Mechanics. And in the techniques it depends on the combined capability of the focused ion beam (FIB) imaging system and of high-resolution digital image correlation (DIC) software. The method can be used for any film material (whether amorphous or crystalline) without thinning the substrate. In the method, a region of the film surface is highlighted and scanning electron images of that region taken before and after a long slot, depth a, is introduced using the FIB. The DIC software evaluates the displacement of the surface normal to the slot due to the stress relaxation by using features on the film surface. To minimize the influence of signal noise and rigid body movement, not a few, but all of the measure displacements are used for determining the real residual stress. The accuracy of the method has been assessed by performing measurements on a nano film of diamond like carbon (DLC) on glass substrate and on micro film of aluminum oxide thermally grown on Fecrally substrate. It is shown that the new method determines the residual stress ${\sigma}_R=-1.73$ GPa for DLC and ${\sigma}_R=-5.45$ GPa for the aluminum oxide, which agree quite well with ones measured independently.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제18권6호
• /
• pp.464-469
• /
• 2017

유도전동기 회전자는 rotor core를 일정한 높이로 쌓은 후 rotor core slot에 Cu bar를 열박음(shrinkage fit)작업으로 고정한 후 Cu bar 표면을 punch로 길이방향, 원주방향으로 순차적으로 압입(swaging)하여 제작된다. 본 연구에서는 Cu bar 표면을 압입할 때 Cu bar 표면에 발생하는 압입깊이, 잔류응력 분포 그리고 rotor core slot과 Cu bar 접촉면에 작용하는 접촉력(contact force)을 평가하고자 하였다. 한편 실제의 압입작업은 복잡한 3차원 문제이나 수치해석적인 접근을 위하여 단순화된 2차원 cyclic symmetry 해석모델을 개발하였으며 이러한 해석모델을 사용하여 일정한 압입압력에서 4가지 종류의 Cu bar 형상에 대하여 압입량과 접촉력을 평가하였다. 탄소성 수치해석 결과 1) sample Cu bar block model을 사용하여 단순화된 2차원 수치해석 모델을 개발하였고 2) rotor core 압입작업시 일정한 압입압력에서 Cu bar 표면의 압입량은 Cu bar 형상에 크게 관계없이 거의 일정하며 3) 압입작업시 punch에 가해지는 압입압력으로부터 rotor core slot과 Cu bar 접촉면에 작용하는 총 접촉력을 추정할 수 있는 근사식을 제안하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집A
• /
• pp.400-405
• /
• 2001

Nozzle of the double-plated grid plays the role of the spring to support a fuel rod as well as to provide the coolant path in grid. The nozzle was known to be necessary to reduce the spring stiffness for supporting performance. In this study the contact analysis between the fuel rod and the nozzle type spacer grid was performed by using ABAQUS standard to propose the preferable shape in tenn of spring performance. Two small cuts at the upper and lower part of the nozzle appeared to have a minor effect in decreasing the nozzle stiffness. A long slot at the center of the nozzle was turned out not only to decrease the spring constant as desired but also to increase the elastic displacement.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
• /
• 제48권10호
• /
• pp.681-686
• /
• 1999

In this study, a windmill type ultrasonic motor operated by single-phase AC electric field was fabricated, and then revolution characteristics and 3-dimensional vibration mode of the ultrasonic motor were investigated. Brass metal was pressed with umbrella-type using metal mold, then slot of 4 kind was processed at various thickness. It was found that the revolution speed of the ultrasonic motor increased with decreasing the thickness of elastic body. The revolution speed of the ultrasonic motor increased with increasing the slots of elastic body. When the characteristics was measured, applied voltage was changed from $10V_{max}\; to\; 100V_{max}$. Then, revolution was began from $30V_{max}$, if voltage was applied over $90V_{max}$ revolution speed was saturated, and not increased. The maximum revolution speed was 510[rpm] when using elastic body with 6 slots and thickness of 0.15mm. And 3-dimensional displacement mode was rotated clockwise direction.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제19권5호
• /
• pp.82-88
• /
• 2018

본 논문에서는 차량 주행 시 노면으로부터 진동 에너지를 흡수해 에너지 하베스팅을 통해 전기에너지 발생이 가능한 전자기 현가장치의 구조와 현가장치 내에 결합되어 전자기 댐퍼 역할을 하는 8극 8상의 선형 발전기의 구조를 검토하였다. 실제 주행 노면에 따른 전자기 현가장치의 에너지 하베스팅 효과를 비교하기 위해 차량 시뮬레이션 프로그램인 Carsim과 Simulink를 연동하여 민군 겸용 차량 모델을 사용해 두 가지 실제 노면인 아스팔트 노면과 비포장도로 노면 조건에 대한 모의 주행시험을 수행한 결과, 아스팔트 노면과 비포장도로에서 현가장치의 상대 변위 각각 8mm, 13mm의 결과가 나타났다. 다음으로 전자기 현가장치 내에 결합된 선형 발전기를 모델링 하여 도출한 현가장치 상대 변위 값을 적용해 상용 전자기 해석 프로그램인 ANSYS MAXWELL을 이용해 동일한 해석조건을 적용하여 해석 시간 0.3s 동안 전자기 시뮬레이션을 수행하여 시간에 따른 발전량 결과를 도출해 비교하였으며 비포장도로와 아스팔트 노면에서의 평균 발전량은 각각 198.6W, 98.7W로 비포장도로의 경우 103.7% 높은 값을 보이는 것을 확인하였다. 마지막으로 노면의 주파수와 현가장치 입력 변위가 발전 출력에 영향을 끼치는 민감도를 비교한 결과 두 변수의 민감도는 각각 1.725, 1.283으로 노면 주파수가 전자기 시뮬레이션 출력변수인 평균 발전량에 34.5 % 높은 영향을 끼치는 결과를 확인하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제25권6호
• /
• pp.12-18
• /
• 2021

본 연구는 강제진동으로 인해 교량에 발생되는 휨 변위를 효과적으로 완화하는 것이 목적이다. 단순보의 휨거동 제어를 위하여 스프링과 mass의 관계를 결합한 CTMD(Combine Tuned Mass Damper)를 개발하였다. 개발한 CTMD는 교량의 특성에 따라 질량비의 조절이 가능하도록 CTMD 내부의 Mass를 가감할 수 있는 Mass slot과 Mass block을 설계 제작하였다. CTMD에 적용된 Spring의 최대하중은 33.15N으로 고정하였다. 개발된 CTMD의 성능을 평가하기 위하여 길이 10m, 폭 0.6m, 높이 0.74m인 단순보를 제작하였다. 단순보의 지점조건은 한단 힌지, 한단 롤러로 구성하였다. 실험 방법은 단순보의 중앙에 CTMD를 설치하고 Mass를 조절하여 질량비에 변화를 주어 실험하였다. 이때 질량비에 따른 휨 거동 제어효과는 단순보의 중앙에 설치한 LVDT를 이용하여 측정하였다. 가진 조건은 단순보의 최대 휨 거동을 유발시키기 위하여 단순보의 힌지단에서 1.25m 떨어진 곳에 관성형가진기를 설치하여 3Hz로 흔들었다. 실험 결과 최적의 질량비가 2.1일 때 휨 거동 변위의 감쇠율이 약 71.2%로 최상의 제어효과를 나타내는 것으로 확인되었다.

• 소음진동
• /
• 제11권3호
• /
• pp.410-415
• /
• 2001

This paper describes an experimental analysis for improving the stability of blade failure due to the vibration resonance, which happens in the low-pressure steam turbine. Some cracks due to high cycle fatigue were found in the blades of a low-pressure turbine after long time operation. Impact test showed that such failure was mainly caused by the resonance. In other words, since one of the natural frequencies of the grouped blade is very close to the excitation frequency of the nozzle, the resonant vibration leads to a large amplitude of displacement and results in a large amount of stress that may cause fatigue failures in the blades. It is interesting that the blade failures occur only at blades neighboring with the nodal points of the natural vibration mode whose natural frequency is close to the nozzle passing frequency. The effective methods for increasing the reliability against the blade vibration are a heightening the fatigue limit of the blade using an advanced material and a removing the resonance away from the operating speed. It is well known that the removal of theresonance could be obtained by the installation of different types of shrouds, wires, and links between the blades as well as by the chance of the number of nozzles. In the present work, two kinds of modification for avoiding the resonance haute been considered; 1) slot-type finger, 2) long span cover. Full-scale mockup tests have been performed in order to confirm the verification for modification in the shop. Test results show that the use of long span cover is very useful to change the natural frequencies of the grouped blade and to avoid the resonance effectively.

• 한국암반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국암반공학회 2000년도 암반공학문제의 수치해석(Numerical Analysis in Rock Engineering Problems)
• /
• pp.93-103
• /
• 2000

지하저장공동에 설치되는 콘크리트 플러그는 가능한 모든 하중조건에 대해 안정하게 유지됨은 물론 저장된 유류의 외부 유출과 지하수의 과다 유입을 방지하는 기능을 수행하여야 하므로 지하 유류비축기지의 건설 및 운영 단계에서 매우 중요한 역할을 한다. 플러그가 시공되고 나면 외부와의 접촉이 모두 차단되게 되므로 플러그가 그 기능을 제대로 발휘하기 위해서는 설계단계에서부터 역학적 및 수리적 고려가 이루어져야한다. 따라서 본 연구에서는 2차원 및 3차원 유한 차분프로그램인 FLAC과 FLA $C^{3D}$를 사용하여 플러그에 대한 역학적 및 수리적 해석을 실시하였다. 먼저 측압계수의 변화, 심도의 변화, 플러그의 형상변화, 암반과 콘크리트 접촉면의 상태변화, 굴착손상권의 발생 등 다양한 조건하에서 플러그의 거동 변화에 대한 역학적 해석을 실시하였으며, 2차원 해석조건과 동일한 조건을 가진 3차원 모델을 구성하여 그 결과를 2차원 해석과 비교, 검토하였다. 또한 플러그의 쐐기깊이 변화에 따른 수리해석을 실시하여 그 결과를 비교하였다.다.

• 터널과지하공간
• /
• 제10권3호
• /
• pp.344-354
• /
• 2000

지하저장공동에 설치되는 콘크리트 플러그는 기능한 모든 하중조건에 대해 안정하게 유지됨은 물론 저장된 유류의 외부 유출과 지하수의 과다 유입을 방지하는 기능을 수행하여야 하므로 지하 유류 비축기지의 건설 및 운영 단계에서 매우 중요한 역할을 한다. 플러그가 시공되고 나면 외부와의 접촉이 모두 차단되게 되므로 플러그가 그 기능을 제대로 발휘하기 위해서는 설계단계에서부터 역학적 및 수리적 고려가 이루어져야 한다. 따라서 본 연구에서는 2차원 및 3 원 유한 차분 프로그램인 FLAC 과 FLA $C^{3D}$를 사용하여 플러그에 대한 역학적 및 수리적 해석을 실시하였다. 먼저 측압계수의 변화, 심도의 변화, 플러그의 형상변화, 암반과 콘크리트 접촉면의 상태변화, 굴착손상권의 발생 등 다양한 조건 하에서 플러그의 거동 변화에 대한 역학적 해석을 실시하였으며, 2차원 해석조건과 동일한 조건을 가진 3차원 모델을 구성하여 그 결과를 2차원 해석과 비교, 검토하였다. 또한 플러그의 쐐기깊이 변화에 따른 수리해석을 실시하여 그 결과를 비교하였다.다.

• 대한치과교정학회지
• /
• 제33권5호
• /
• pp.339-350
• /
• 2003

본 연구에서는 활주법을 이용한 전치부 후방 견인시 micro-implant의 다양한 수직적 위치와 전치부에서 힘의 적용점에 따른 치아 이동 양상을 관찰하여 공간 폐쇄시 전치부의 설측 경사와 정출력을 방지할 수 있는 micro-implant의 위치와 전치부 힘의 적용점의 위치를 알아보고자 하였다. 유한 요소 모델을 이용하여 제1소구치가 발거된 상악 치열궁 형태를 제작하고 $.022"{\times}.028"$ 슬롯 브라켓을 모형화하여 치아에 부착시켰다. $.019"{\times}.025"$ stainless steel 선재를 3차원 beam모형으로 제작하고 상악 측절치와 견치 브라켓 사이의 선재 상에 $.032"{\times}.032"$ 크기의 stainless steel hook을 수직으로 8mm의 높이로 형성하였으며, 선재로부터 2mm높이에서 1mm간격으로 8mm까지 힘 적용점을 설정하였다. 지름 1.2mm,길이 6mm의 micro-implant를 제2소구치와 제1대구치 사이의 치조골에 선재로부터 4mm에서 10mm까지 2mm간격으로 4개를 위치시켰다 각각의 micro-implant와 전치부 hook에 150gm의 힘을 적용시켜 다양한 힘 적용점에 따른 치아의 초기 변위를 분석하여 다음의 결과를 얻을 수 있었다. 1. Micro-implant 높이가 4m일 경우 5mm이하의 전치부 hook 높이에서는 전치부 설측 경사 이동이 일어났으며 전치부 hook 높이가 6m이상 되었을 때 전치부 순측 경사 이동이 일어났다. 2. Micro-implant높이가 6mm일 경우 5mm이하의 전치부 hook높이에서 전치부 설측 경사 이동이 일어났으며 전치부 hook 높이가 6mm 이상 되었을 때 전치부 순측 경사 이동이 일어났다 이것은 4mm micro-implant에서의 실험결과와 유사한 이동 양상을 나타내었지만, micro-implant높이가 6mm일 때 전치부 설측 경사 이동이 좀더 감소하였다. 3. Micro-implant높이가 8m일 경우 전치부 hook높이가 2mm일 때 전치의 설측 경사 이동이 일어났으며 3mm이상의 전치부 hook 높이에서 순측 경사 이동이 비례적으로 증가하였다. 4. Micro-implant높이가 10mm일 경우 전치부 hook 높이가 2mm 이상에서 전치의 순측 경사 이동이 비례적ㅇ로 증가하였다. 5. 전치부 hook 높이가 증가할수록 전치의 순측 경사 이동이 증가되지만 선재의 뒤틀림에 의한 변형이 증가되므로 견치와 소구치 부위에서 정출력이 발생하는 바람직하지 못한 치아 이동 양상이 일어났다. 6. Micro-implant를 이용한 상악 5전치 후방 견인시 구치부의 이동은 선재와 브라켓 사이의 마찰력에 의해서 원심경사 이동이 발생하였다.