• Smart Structures and Systems
• /
• 제6권9호
• /
• pp.1057-1077
• /
• 2010

An early detection of structural damages is critical for the decision making of repair and replacement maintenance in order to guarantee a specified structural reliability. Consequently, the structural damage detection, based on vibration data measured from the structural health monitoring (SHM) system, has received considerable attention recently. The traditional time-domain analysis techniques, such as the least square estimation (LSE) method and the extended Kalman filter (EKF) approach, require that all the external excitations (inputs) be available, which may not be the case for some SHM systems. Recently, these two approaches have been extended to cover the general case where some of the external excitations (inputs) are not measured, referred to as the adaptive LSE with unknown inputs (ALSE-UI) and the adaptive EKF with unknown inputs (AEKF-UI). Also, new analysis methods, referred to as the adaptive sequential non-linear least-square estimation with unknown inputs and unknown outputs (ASNLSE-UI-UO) and the adaptive quadratic sum-squares error with unknown inputs (AQSSE-UI), have been proposed for the damage tracking of structures when some of the acceleration responses are not measured and the external excitations are not available. In this paper, these newly proposed analysis methods will be compared in terms of accuracy, convergence and efficiency, for damage identification of structures based on experimental data obtained through a series of laboratory tests using a scaled 3-story building model with white noise excitations. The capability of the ALSE-UI, AEKF-UI, ASNLSE-UI-UO and AQSSE-UI approaches in tracking the structural damages will be demonstrated and compared.

• 대한조선학회지
• /
• 제27권1호
• /
• pp.35-44
• /
• 1990

근년에 이르러 에너지 절약형선(節約型船) 개발이 촉진됨에 따라 디이젤엔진이 대구경(大口徑) 장행정(長行程) 소수(小數)실린더 저회전수화(低回轉數化)함으로써 불균형(不均衡)모멘트가 커져서 특히 중형선(中型船)에 대해 저진동수영역(低振動數領域)의 선체진동(船體振動) 방진설계(防振設計)가 주요과제로 대두되고 있다. 자동차운반선(自動車運搬船)의 경우 구조적(構造的) 특성(特性) 및 선형기하학적(船型幾何學的)인 특성(特性)이 일반상선(一般商船)과는 매우 다르다. 본 논문에서는 선체상하진동(船體上下振動), 선체수평(船體水平) 비틂연성진동(聯成振動)에 대하여 보유추(類推)이론에 의거한 해석방법의 정립을 위하여 전기 특성을 고려한 적정한 모델링방법, 부가수질량(附加水質量) 및 동 중심(中心), 부가수질량(附加水質量) 극관성(極慣性) 모멘트, 단면(斷面)의 전단계수(剪斷係數) 등의 적정한 산정방법, 수평(水平) 비틂거동(擧動)의 연성도(聯成度), modal해석(解析) 즉 mode중 첩법에 의한 강제진동응답(强制振動應答)의 계산 등에 관하여 실선(實船)에 대한 수치실험적(數値實驗的) 계산예(計算例)를 통해 일련의 고찰을 거쳐 합리적인 해석방법을 제시하였다.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
• /
• 한국소성가공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.467-470
• /
• 2005

There are about 10 motors for tile actuator of the automation system in an auto-mobile recently. The performance of the motor-case is much related to the noise and the vibration of an auto-mobile Multi-Forming process is so much the better than existing deep-drawing or Multi-step forming by press by less cost, installation and staff. But there isn't the specific and general process design, so we aren't good at competition. So in the first step, I want to study about the core design for the multi-forming process. We can access by the elasto-plastic theory and the finite element method, and we use a commercial package of the Deform-2D and, Deform-3D which is based on three-dimensional elasto-plastic finite element, evaluated propriety oi the package. The evaluation of the package propriety was simulated by simple bending example. It was found the elasto-plastic theory was mostly in agreement with the simulation. We proposed that three type of section for the core and analyzed by finite element method (Deform-2D). We can get the best result with the ellipse type core. Then we apply the result of the preceding analysis to the finite element method (Deform-3D). In 3D-finite element analysis, we can get the result of 8/100mm-roundness. This result can help the improvement of the multi-forming process.

• Composites Research
• /
• 제22권1호
• /
• pp.22-31
• /
• 2009

최근 화석 연료가 고갈됨에 따라 대체 에너지 개발 연구가 활발히 진행되고 있다. 여러 대체 에너지들 중 풍력 발전기는 바람의 에너지를 전기적 에너지로 바꾸어 주는 시스템으로 매우 친환경적이기 때문에 다양하게 연구되고 있다. 따라서 본 연구의 목표는 500W급 소형 풍력 발전용 블레이드의 개발로서 외국에 비하여 상대적으로 풍속이 낮은 국내와 같은 지역에 적용할 수 있도록 설계 되어야 한다. 본 논문에서는 피로수명을 고려한 고효율 경량화 블레이드의 공력설계 및 구조설계 방법이 제안되었으며, 구조해석으로 선형 정적해석, 좌굴해석, 진동모드해석이 수행되었다. 또한 풍력 발전 시스템에 발생할 수 있는 유체충돌해석을 모사하였다. 해석결과들은 유압시험장비를 이용한 구조시험 빛 성능시험의 결과와 비교되었고, 비교적 잘 일치하여 설계결과의 안전성을 확인하였다.

• Tribology and Lubricants
• /
• 제39권6호
• /
• pp.268-272
• /
• 2023

This study explores the characteristics of tilting pad journal bearings used in the high-speed rotating shaft systems of centrifugal compressors. A centrifugal compressor is a high-speed rotating machine that is widely used to compress gases or vapors employed in various industrial applications. It transfers the centrifugal force of a fast-spinning impeller to the fluid and compresses it under high pressure. Many high-speed rotating shaft systems, which require high stability, use tilting pad journal bearings. The characteristics of these bearings can vary depending on several properties, and identifying the appropriate characteristics is essential to optimize the design on a case-to-case basis. In this study, the authors perform a time-dependent analysis of the properties of tilting pad journal bearings and the rotordynamics of the rotating shaft system using COMSOL Multiphysics software. Specifically, the authors analyze the characteristics of the tilting pad journal bearings by performing a parametric sweep using parameters such as pad clearance, maximum tilting angle, preload, number of pads, and pad pivot offset. The authors then use the results of the bearing-characteristics analysis to evaluate the vibration of the rotating shaft and verify its operation within a desirable range. The understanding gained from this study will allow us to determine the optimal properties of these bearings and the limiting operational speed using COMSOL Multiphysics software.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제17권1호
• /
• pp.21-30
• /
• 2004

본 연구에서는 유한요소법을 이용한 채널단면을 갖는 복합재료 적층 구조물의 자유진동을 다룬다. 복합적층 절판구조물에 고차항 판이론을 적용하기 위하여 개발된 유한요소 프로그램은 Lagrangian 및 Hermite 보간함수를 병용하여 면내회전각 자유도를 포함한 절점 당 8개의 자유도를 갖는다. 전단보정계수의 가정을 필요로 하지 않고 전단변형의 3차항 비선형 특성이 고려된 본 논문의 절판 요소는 국부좌표계와 전체좌표계에 대한 좌표변환행렬에 의하여 요소 당 32×32의 국부요소행렬로 구성된다. 본 해석 프로그램의 결과는 기존의 고전적 이론 및 일차항 이론에 의한 문헌 결과와 비교ㆍ분석하였으며, 화이버 보강각도, 길이-두께비, 기하학적 형상 변화 등의 다양한 매개변수 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 특히 경계조건 및 길이-두께비 변화에 따라 예측하기 힘든 복잡한 거동을 보이는 복합적층 채널단면 구조물의 자유진동에 대하여 정밀한 고차항 이론 적용에 의한 엄밀 해석의 필요성을 제기하였다.

• 한국산업보건학회지
• /
• 제25권2호
• /
• pp.202-210
• /
• 2015

Objectives: The purpose of this study was to examine clean room(C/R) structure, air conditioning and contamination control systems and to provide basic information for identifying a correlation between the semiconductor work environment and workers' disease. Methods: This study was conducted at 200 mm and 300 mm semiconductor wafer fabrication facilities. The C/R structure and air conditioning method were investigated using basic engineering data from documentation for C/R construction. Furthermore, contamination parameters such as airborne particles, temperature, humidity, acids, ammonia, organic compounds, and vibration in the C/R were based on the International Technology Roadmap for Semiconductors(ITRS). The properties of contamination control systems and the current status of monitoring of various contaminants in the C/R were investigated. Results: 200 mm and 300 mm wafer fabrication facilities were divided into fab(C/R) and sub fab(Plenum), and fab, clean sub fab and facility sub fab, respectively. Fresh air(FA) is supplied in the plenum or clean sub fab by the outdoor air handling unit system which purifies outdoor air. FA supply or contaminated indoor air ventilation rates in the 200 mm and 300 mm wafer fabrication facilities are approximately 10-25%. Furthermore, semiconductor clean rooms strictly controlled airborne particles(${\leq}1,000{\sharp}/ft^3$), temperature($23{\pm}0.5^{\circ}C$), humidity($45{\pm}5%$), air velocity(0.4 m/s), air change(60-80 cycles/hr), vibration(${\leq}1cm/s^2$), and differential pressure(atmospheric pressure$+1.0-2.5mmH_2O$) through air handling and contamination control systems. In addition, acids, alkali and ozone are managed at less than internal criteria by chemical filters. Conclusions: Semiconductor clean rooms can be a pleasant environment for workers as well as semiconductor devices. However, based on the precautionary principle, it may be necessary to continuously improve semiconductor processes and the work environment.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제18권7호
• /
• pp.677-687
• /
• 2017

항공기는 운용 중에 엔진, 유압펌프, 공력 등에 의한 진동 환경에 노출이 되어 기계구조와 각종 구성품이 고주기 피로로 인해 균열이나 파괴가 될 수 있다. 통상적으로 항공기용 유압 펌프는 액셜 피스톤 타입이 주로 적용되고 있으며, 펌프의 특성상 연속적인 회전에 의한 유량 맥동 발생은 필연적으로 수반된다. 이러한 유압펌프 맥동에 의한 진동을 감소시키기 위해 설치된 Dampener Fitting의 용접 부위에서 균열이 발생하였다. 용접 부위 균열의 원인 파악을 위해 파단면 분석 및 성분분석을 수행하였고, 균열 방지를 위한 설계 개선사항으로 일체형 Fitting 가공 방식을 적용하였다. 일체형 Fitting의 적용 타당성에 대한 설계검증을 위해 구조건전성 응력 해석, 피로수명 해석, 인증시험 및 항공기 체계 장착 시험을 수행하였다. 개선방안에 대한 해석 결과 재료의 요구수명 및 각종 시험의 요구조건에 만족하는 결과를 얻었으며, 개선방안을 운영 항공기에 적용 할 수 있는 것을 객관적으로 검증하였다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제28권1호
• /
• pp.141-152
• /
• 2022

친환경 에너지원 개발에 관한 관심이 증가하면서, 해상풍력발전기 시장은 매년 높은 증가율을 보이면서 성장하고 있다. 이와 맞물려 대용량 해상풍력발전기를 설치할 수 있는 설치선의 수요 또한 급증하고 있다. 풍력발전기 설치 선박(Wind Turbine Installation Vessel)은 설치 및 해체를 위하여 레그(Leg)와 스퍼드캔(Spudcan)을 해저면에 관입시켜서 고정하며, 이때 스퍼드캔 구조 강도 안전성에 대한 검토는 전체 시스템과 연관된 중요한 문제이다. 본 연구에서는 현재 선급에서 제시하고 있는 절차서를 분석하고, 실제 발생할 수 있는 하중 시나리오를 반영한 새로운 절차서를 제안하였으며, 유한요소해석을 통한 검증을 하였다. 기존 방식은 해저면의 기울기와 레그에 발생하는 휨모멘트 그리고 형상에 따른 영향을 검토하지 않기 때문에, 허용응력보다 작은 최대 응력 값을 보이지만, 신규 절차에 따른 결과는 대부분 구조보강이 발생하였다. 이러한 현상은 해상풍력발전기의 크기가 커지면 커질수록 차이가 크게 나타나며, 실제 관입(Pre-load) 조건을 고려하면 상당수의 부재에서 구조적 문제가 발생할 가능성이 있다. 따라서 본 연구에서는 더욱 실제적인 작업조건을 고려한 절차서를 제안하였고, 적용 시 문제점들에 대해서 구조해석을 통한 검증을 수행하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제20권4호
• /
• pp.195-200
• /
• 2020

화석연료 고갈과 환경오염에 관한 관심이 고조되면서 국내에서 운행되고 있는 철도차량이 디젤 차량에서 전기 차량으로 전환이 확대되면서 진행되고 있다. 전기 차량의 전환의 한 예로 적용되고 있는 태양광발전 시스템은 무한정하고 무공해 하며 대기오염, 소음, 발열, 진동 등과 같은 위해요소들을 발생시키지 않고 에너지 생산이 가능하며, 연료 수송, 발전설비에 대한 유지보수가 거의 필요하지 않은 장점이 있다. 그러나 전력생산량이 지역별 일사량에 의존하고, 약 25㎡/kWp 발전량으로 에너지밀도가 낮아 큰 설치 면적이 필요하며, 설치장소가 제한적인 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 고려하여 철도 분야에서도 연료전지를 적용한 연구들이 많이 증가하고 있다. 특히 연료전지 발전시스템 철도 급전계통 연계방안은 태양광 및 풍력과는 다르게 철도차량에 전력을 공급해주는 급전계통에 연계해야 한다. 따라서 철도차량과 밀접한 관계를 가지는 시스템 토폴로지 (topology)에 따라 연계방식은 크게 달라질 수 있으므로 본 논문에서는 시스템 토폴로지에 따른 연계분석과 관련된 시뮬레이션 모델링을 통한 타당성을 연구하고자 한다.