• Coupled systems mechanics
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• 제12권2호
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• pp.183-197
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• 2023

Scarce research has been published on crack propagation fracture of flywheels manufactured with carbon fiber-reinforced polymers. The present work deals with a calculation method to determine the conditions for which a crack propagates in the axial direction of the flywheel. The assumptions are: flywheels made with just a single thick ply or ply clustering laminates, oriented following the hoop direction; a single crack is analyzed in the plane defined by the hoop and axial directions; the crack starts close to one of the free edges; its axial length is initially large enough so that its tip is far away from that free edge, and the crack expands the entire circumferential perimeter and keeps its concentric position. The developed method provides information for a good design of flywheels. It is concluded that a fracture-based crack propagation criterion generally occurs at a lower speed than a stress-based criterion. Also, that the evolution of failure with thickness using the fracture criterion is exponential, demonstrating that thin flywheels are relatively not sensitive to crack propagation, whereas thick ones are very prone.

• Smart Structures and Systems
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• 제31권1호
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• pp.69-78
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• 2023

The purpose of this paper is to develop a scalable grey predictive controller with unavoidable random delays. Grey prediction is proposed to solve problems caused by incorrect parameter selection and to eliminate the effects of dynamic coupling between degrees of freedom (DOFs) in nonlinear systems. To address the stability problem, this study develops an improved gray-predictive adaptive fuzzy controller, which can not only solve the implementation problem by determining the stability of the system, but also apply the Linear Matrix Inequality (LMI) law to calculate Fuzzy change parameters. Fuzzy logic controllers manipulate robotic systems to improve their control performance. The stability is proved using Lyapunov stability theorem. In this article, the authors compare different controllers and the proposed predictive controller can significantly reduce the vibration of offshore platforms while keeping the required control force within an ideal small range. This paper presents a robust fuzzy control design that uses a model-based approach to overcome the effects of modeling errors. To guarantee the asymptotic stability of large nonlinear systems with multiple lags, the stability criterion is derived from the direct Lyapunov method. Based on this criterion and a distributed control system, a set of model-based fuzzy controllers is synthesized to stabilize large-scale nonlinear systems with multiple delays.

• 한국정밀공학회지
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• 제18권8호
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• pp.54-63
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• 2001

Rapid Prototyping(RP) techniques have their unique characteristics according to the working principles: stair-stepped surface of a part due to layer-by-layer stacking, low build speed caused by point-by-point or line-by-line solidification to build one layer, and additional posts processing to improve surface roughness, so high cost is required to introduce and to maintain the RP apparatus. The objective of this study is to develop a new RP process, Variable Lamination Manufacturing by using expandable polystyrene foam sheet as part material(VLM-S), and to design an apparatus for implementation of the process. So, the process parameters and design criterions of the apparatus were defined and the techniques were proposed to satisfy the design criterion. Based on the results, a knob-shape, pyramid shape. and a solid block were fabricated on the apparatus in which unit shape part(USP) was generated for building each layer.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.95-105
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• 2003

암반에 근입된 현장타설말뚝의 지지력 산정을 위하여 제안된 기존의 설계기준과 경험식들의 대부분은 재하시험의 결과에 일관되지 않은 파괴기준을 적용해서 얻어진 극한지지력에 근거해서 얻어졌다. 그 결과 이들산정식들은 동일한 조건에 설치된 말뚝에 대해서도 서로 다른 예측치를 제공하게 된다. 본 연구에서는 암반에 근입된 현장타설말뚝의 지지력을 합리적으로 산정할 수 있는 최적의 지지력산정식을 결정하기 위하여 기존의 지지력산정식들에 대하여 정확도를 조사하였다. 이를 위해서 11개의 재하시험 결과에 동일한 파괴기준을 적용함으로써 말뚝의 극한선단지지력과 극한주면마찰력을 결정하였으며, 이들은 기존 산정식으로부터 계산된 예측치의 정확도 조사에 이용되었다. 예측치와 측정치를 비교한 결과 Zhang과 Einstein의 제안식과 NAVFAC의 설계기준에 의해 계산된 극한선단지지력이 실측치에 가장 근접한 것으로 나타났다. 그리고 극한주면마찰력의 경우에는 Rosenberg와 Journeaux의 제안식이 만족스러운 예측치를 제공하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제22권2호
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• pp.100-106
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• 2014

Lower control arm (LCA) is a part of chassis in automotive. Performances of LCA such as stiffness, durability and permanent displacement must be considered in design optimization. However it is hard to consider different performances at once in optimization because these are measured by different commercial tools like Radioss, Abaqus, etc. In this paper, firstly, we construct the integrated design automation system for LCA based on Matlab including Hypermesh, Radioss and Abaqus. Secondly, Akaike information criterion (AIC) is used for assessment of reliability of LCA. It can find the best estimated distribution of performance from limited and discrete stochastic information and then obtains the reliability from the distribution. Finally, we consider tolerances of design variables and variation of elastic modulus and achieve the target reliability by carrying out reliability-based design optimization (RBDO) with the integrated system.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.289-296
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• 2019

최근 스마트폰 카메라 기술의 발달로 고화질의 동영상을 촬영할 수 있다. 이러한 기술을 다양한 방법으로 활용하기 위해 디스플레이 등의 외부 장치로 신호 전송이 가능하여야 한다. 영상신호의 전송 성능은 전송선로의 손실과 배선의 길이에 따라 결정된다. 논문에서는 스마트폰 디자인에 따라 변경되는 배선 길이와 인쇄회로기판 도체 배선 소재 표면 거칠기 진폭에 따른 HDMI 전송선로 설계 기준을 제안하였다. 또한 실제 스마트폰 설계에 제안된 설계 기준을 적용하여 검증하였다. 본 논문을 통해 제안된 설계 기준은 모바일 어플리케이션외 고속신호 전송선로가 포함되는 다양한 응용분야에 확대 적용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제26권5호
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• pp.267-277
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• 2014

본 연구에서는 기존의 무공케이슨 방파제에 대하여 개발된 성능설계법을 유공케이슨 방파제로 확장하여 적용하였다. 확장된 계산 모형은 한국해양연구소에서 수행한 수리 실험결과와 비교하여 검증하였다. 케이슨의 안정성을 평가하기 위하여 방파제 수명 동안의 누적활동량의 평균으로 정의되는 기대활동량과 누적활동량이 일정한 허용치를 초과할 확률을 산정하여 케이슨의 안정성 평가에 사용하였다. 기대활동량과 초과확률 모두 수심이 감소함에 따라 쇄파대 안쪽에서는 증가하며, 바깥쪽에서는 감소하는 경향을 보였다. 또한, 안전율에 기초한 결정론적 설계법의 결과와 비교해 보았을 때, 성능설계법의 설계기준에 따라 경제성이 달라지는 것으로 나타났다. 허용기대활동량과 초과확률이 극한 한계상태를 만족할 경우 쇄파대 바깥쪽에서는 성능설계법이 결정론적 설계법보다 비경제적인 것으로 나타났으며, 쇄파대 안쪽에서는 비슷한 경제성을 가지는 것으로 나타났다. 그러나, 복구가능한계상태를 만족할 경우 성능설계법이 결정론적 설계법보다 더 경제적인 것으로 평가되었다.

• 품질경영학회지
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• 제28권1호
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• pp.78-94
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• 2000

The ever increasing demands for enhanced competitiveness of engineered products require a "designing-in-quality" strategy that can effectively and efficiently incorporate concepts of uncertainty, quality, and robustness into design. Engineered design optimization approaches that are typically carried out with respect to a single objective become inadequate to address these multiple set of requirements. This paper presents a design metric for a multi-attribute robust design problem with designer′s preferences on the performance accuracy and the performance precision. The use of this design metric as the robust optimal design criterion in multi-stage experimentation and modeling technique is presented. The effectiveness of the overall design procedure and the performance of the proposed design metric are tested with the aid of IC design and the results are discussed.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.37-42
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• 2012

국내에 시공되고 있는 매입말뚝의 충전재는 주로 시멘트 페이스트를 사용하고 있다. 시멘트 페이스트를 사용한 충전재는 현장 시공 시 실 주입량이 지나치게 커서 비효율적이며, 설계기준에 비해 지나친 강도를 발현하여 시멘트사용에 따른 환경성 문제를 지니고 있다. 이에 대한 대안으로 매입말뚝 시공 시 발생하는 굴착토사를 활용하여 적정 고화제를 혼합한 고화토를 충전함으로써 폐기물 처리비용 절약과 친환경적인 고화토 충전공법의 현장적용성을 검토하였다. 일축압축강도 시험과 현장 재하시험 결과를 토대로 고화토와 기존 시멘트 페이스트 주입재의 성능을 비교하고 설계기준에 적합한지 여부를 검토하였다. 그 결과 고화토 충전재는 시멘트 페이스트 충전재와 유사한 성능을 나타내며 설계기준에도 적합하여 매입말뚝 충전재로서 고화토의 적용성을 확인하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2005년도 창립60주년 기념 추계 학술대회
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• pp.214.2-214.2
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• 2005