• 대한기계학회논문집A
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• 제24권7호
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• pp.1801-1809
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• 2000

A study on the topology optimization of Hard-Disk-Driver(HDD) actuator arm in free vibration is presented. The purpose of this research is to increasse the natural frequency of the first lateral mode of the HDD actuator arm under the constraint of total moment of inertia, so as to facilitate the position control of high speed actuator am. The first lateral mode is an important factor in the position control process. Thus the topology optimization for 2-D model of the HDD actuator arm is considered. A new objective function corresponding to multieigenvalue optimization is suggested to improve the solution of the eigenvalue optimization problem. The material density of the structure is treated as the design variable and the intermediate density is penalized. The effects of different element types and material property functions on the final topology are studied. When the problem is discretized using 8-node element of a uniform density, the smoothly-varying density field is obtained without checker-board patterns incurred. As a result of the study an improved design of the HDD actuator arm is suggested. Dynamic characteristics of the suggested design are compared computationally with those of the old design. With the same amount of the moment of inertia, the natural frequency of the first lateral mode or the suggested design is subsequently increased over the existing one.

• 소음진동
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• 제8권5호
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• pp.964-973
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• 1998

본 논문에서 자기 축수 시스템의 부상과 불평형 보상 제어기를 제안한다. 특정한 동작속도에서 불균형 진동과 부상을 제어하기위해 우리는 이산시간 Q 매개변수화 제어를 사용한다. 회전자의 속도가 p=0일 때, 회전소도와 같은 주파수로 회전자의 불균형은 없다. 그래서 부상을 만들기 위해 우리는 제어기가 z=1의 단위원에서 극점을 가지는 Q매개변수화 Q를 선택한다. 그러나 회전자의 속도가 p$\neq$0일 때, 회전속도와 같은 주파수로 정현파의 외란이 존재하게 된다. 그래서 이 외란의 점근적인 소멸을 하기위해 Q 매개화변수 제어기 자유 변수 Q가 제어기가 어떠한 회전속도 p에 대한 z=expjpTs에 있는 단위 원에서 극점을 가지도록 선택된다. 첫째로, 우리는 이 연구에서 적용된 실험적인 구성을 소개한다. 두 번째로, 우리는 차분 방정식의 형태로 자기축수 시스템의 수학적인 모델을 제안한다. 세 번째로 우리는 제안된 이산 시간 Q매개변수화 제어기 설계방법을 설명한다. 제어기의 자유 매개변수 Q는 안정한 전달함수가 된다고 가정한다. 네 번째로, 우리는 설계목적을 만족하는 자유 매개변수가 복잡한 최적문제를 풀기보다는 선형 방정식을 구함으로서 만족될 수 있다. 마지막으로 몇 개의 시뮬레이션과 실험적인 결과가 제언된 제어기를 평가하기 위해 구해진다. 획득된 결과는 회전설계 속도에서의 불균형 진동을 제어하는 제안된 제어기의 효과를 나타낸다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제28권8호
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• pp.111-118
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• 2023

본 논문에서는 비행 시뮬레이터와 VR분야에서 사용될 수 있는 가속도 센서와 진동 센서를 적용한 와이파이 기반의 조이스틱을 제안한다. 비행시뮬레이터는 ICT 및 SW 응용분야에 속하는 기술로 항공기의 환경을 재현하는 시뮬레이션 환경을 제공한다. 비행시뮬레이터의 일반적인 조종 장치는 고정식으로 특정 장치에 부착되어 사용되어 사용자의 활동 영역의 한계성을 가진다. 본 논문에서는 자유로운 공간 활용성을 위하여 3차원 공간 조종 장치를 구현하였다. 또한, 제안하는 조종 장치는 기존 VR장비의 컨트롤러에 비해 정확하고 정교한 조종을 위하여 3축 센싱과 정보를 표시하는 디스플레이 및 와이파이 통신을 위한 보드를 설계하고 유니티 기반의 가상 환경을 구현하여 적용 가능성을 확인하였다. 구현된 장치는 통신 인터페이스를 통해 조종 장치가 정상적으로 동작하는 것을 확인하였으며, 게임 내 센싱 값과 구현된 보드에서 측정한 센싱 값이 일치하는 것을 확인하였다. 연구의 결과물은 비행시뮬레이터 외에도 VR 및 다양한 메타버스 관련 콘텐츠에 활용될 수 있을 것이다.

• Earthquakes and Structures
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• 제23권4호
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• pp.373-384
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• 2022

To improve the seismic performance of suspended ceiling structures, various vibration-damping devices have been developed. However, the devices made of metals have a limit in that they cause large deformation and seriously damages the exterior of the suspended ceiling structure from the wall. As a results, their strengthening effect of the suspended ceiling structure was minimal. Thus, this study employed a spring and vibration-proof rubber effectively controlled vibrations without increasing horizontal seismic loads on the ceiling to enhance the seismic resistance of suspended ceiling structures. The objective of the study is to examine the dynamic properties of a seismic damping-isolation unit (SDI) with various details developed. The developed SDI was composed of a spring, embossed rubbers, and prestressed bolts, which were the main factors enhancing the damping effect. The shaking table tests were performed on eight SDI specimens produced with the number of layers of embossed rubber (n_s), presence or absence of a spring, prestressed force magnitude introduced in bolts (f_ps), and mass weight (W_m) as the main parameters. To identify the enhancement effect of the SDI, the dynamic properties of the control specimen with a conventional hanger bolt were compared to those of the SDI specimens. The SDI specimens were effective in reducing the maximum acceleration (A_{c max}), acceleration amplification factor (α_p), relative displacement (δ_R), and increasing the damping ratio (ξ) when compared to the control specimen. The A_{c max}, α_p, and δ_R of the SDI specimens with two rubbers, spring, and f_ps of 0.1f_by, where f_by is the yielding strength of the screw bolt were 57.8%, 58.0%, and 61.9% lower than those of the conventional hanger bolt specimens, respectively, resulting in the highest ξ (=0.127). In addition, the α_p of the SDI specimens was 50.8% lower than those specified in ASCE 7 and FEMA 356. Consequently, to accurately estimate the α_p of the SDI specimens, a simple model was proposed based on the functions of f_ps, stiffness constant of the spring (K), W_m, and n_s.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.476-484
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• 2010

최근, 압전 변압기 기술의 급속한 발전으로 권선형 변압기를 대체할 수 있는 다양한 분야에 응용되고 있다. 압전 변압기는 자계의 잡음이 없고, 크기가 소형화되며 고효율과 고전력 밀도, 누설자속이 없어 노이즈 발생이 없고, 공진주파수만을 이용하므로 출력파형이 정현파에 가까워 고조파 잡음이 없는 등 권선형 변압기에 비해서 여러 가지 장점을 갖고 있다. 본 연구는 87.2[KHz]정도의 스위칭 모드에서 두께진동 모드 적층형 압전 변압기를 이용하여 전기적인 등가회로를 적용하여 DC-DC컨버터를 동작 하였다. 또한 DC-DC컨버터를 제안된 회로에 의해서 구동 고휘도 LED 구동 전원장치로써의 가능성을 제시 하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제18권1호
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• pp.1-10
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• 2024

선행연구에서는 위성체의 고기동 시 전개형 태양전지판으로부터 발생하는 잔여진동을 저감시키기 위해 초탄성 형상기억합금 (Shape Memory Alloy, SMA)을 적용한 적층형 태양전지판 요크를 제안하였다. 요크에는 SMA 양면에 구속층을 적층시키기 위해 점탄성 테이프가 적용되며, 점탄성 테이프는 온도 의존성이 높아 온도에 따라 댐핑 특성 변화로 요크의 진동저감 성능에 직접적인 영향을 미친다. 이에 따라, 온도별 요크의 댐핑 성능을 확인하기 위해 다양한 온도조건에서 자유감쇠시험을 수행하여 댐핑 성능이 가장 극대화되는 온도 구간을 식별하였다. 본 논문에서는 상기 온도시험 결과를 토대로, 요크가 궤도 열환경에 노출되더라도 효과적인 댐핑 성능을 유지할 수 있도록 궤도 열해석을 통해 요크의 열적 거동 및 온도를 예측하였으며, 요크가 최적의 진동저감 성능을 낼 수 있도록 열 설계안 도출 방안에 관해 기술하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제1권2호
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• pp.49-57
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• 1997

인류문명에 가장 파괴적인 자연재해 중 하나의 지진에 대한 대비의 필요성이 대두되고 있는 이때에 여러 가지 구조물들의 내진 설계 및 해석적 연구가 요구된다. 구조물의 내진 특성을 알기 위해서는 이론적 연구뿐만 아니라 실험적 연구가 특히 중요한데, 현재 존재하는 여러 가지 실험 방법들 중에서 컴퓨터-가력기 on-line 실험이라고 알려진 유사동적 실험은 진동대를 사용하지 않고 구조물의 내진 성능을 연구할 수 있는 실험 방법이다. 이 논문에서는 간단한 일 자유도 실험체들을 대상으로 유사동적 실험법을 적용하여 구조물의 내진 성능을 평가하였다. 실험에서 얻은 값들을 이론 값들과 비교한 결과 대체로 일치하는 경향을 보였으며, 좀 더 성능이 좋은 계측 및 제어장비들을 사용한다면 더욱 만족할 결과들을 얻을 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제20권8호
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• pp.2601-2610
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• 1996

Surface protrusions have been attached on a cylinder surface to reduce the flow-induced structural vibration by controlling the wake flow. Wind tunnel tests on the near wake of a circular cylinder with surface protrusions were carried out to investigate the flow characteristics of the controlled wake. Three experimental models were used in this experiment; one plain cylinder of diameter D and two cylinders wrapped helically by three small wires of diameter d=0.075D with pitches of 5D and 10D, respectively. Free stream velocity was ranged to have Reynolds number from 5000 to 50,000. Streamwise and vertical velocity components of the wake were measured by a hot-wire anemometry. The spanwise velocity component measured by a one-component fiber optic LDV revealed that time-averaged wake field has a nearly two-dimensional structure. It was found that the surface protrusions elongate the vortex formation region, which decrease the vortex shedding frequency. The suppression of vortices caused by the surface protrusions increases the velocity deficit in the center of wake region.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제6권6호
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• pp.659-671
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• 1998

Exercise of complete control on all aspects of any manufacturing / fabrication process is very difficult, leading to uncertainties in the material properties and geometric dimensions of structural components. This is especially true for laminated composites because of the large number of parameters associated with its fabrication. When the basic parameters like elastic modulus, density and Poisson's ratio are random, the derived response characteristics such as deflections, natural frequencies, buckling loads, stresses and strains are also random, being functions of the basic random system parameters. In this study the basic elastic properties of a composite lamina are assumed to be independent random variables. Perturbation formulation is used to model the random parameters assuming the dispersions small compared to the mean values. The system equations are analyzed to obtain the mean and the variance of the plate natural frequencies. Several application problems of free vibration analysis of composite plates, employing the proposed method are discussed. The analysis indicates that, at times it may be important to include the effect of randomness in material properties of composite laminates.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제8권5호
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• pp.1300-1305
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• 2007

플라스틱보드드래인은 연약지반 개선공법의 하나로 경제적이고, 시공이 편리하며, 품질관리가 쉬워서 널리 사용되어 왔다. PBD를 지면에 수직하게 40m 깊이로 타설하는 PBD장비는 인출하중에 대해 안정적이면서 설치와 이동의 편의성을 위해 경량화 되어야한다. 본 연구에서는 구조해석을 통해 이전 장비와 철골구조에 대한 응력분포로 안전성을 평가하였다. 그리고 중량을 줄이면서 강도를 증가시킬 수 있는 철골구조를 제안하였다. 본 연구의 결과로 이전의 장비에 비해 중량이 700kg 가벼운 안전한 구조를 얻었다.