• 한국소음진동공학회논문집
• /
• 제23권12호
• /
• pp.1035-1044
• /
• 2013

면내 하중을 지지하는 면재와 면외 하중을 지지하는 심재로 구성되는 샌드위치 패널 구조물은 높은 비강도와 비강성을 가지므로 경량화가 요구되는 대형 구조물에 자주 이용된다. 그러나, 이러한 구조물은 필연적으로 높은 하중에 대하여 유연성의 증가를 일으키게 되므로, 이에 대한 구조 안전성 분석이 이루어져야 한다. 이에 대해 실제 풍하중은 거스트 영향 등을 비롯한 비선형성을 가지는 요소들이 고려되어야 하며, 구조물의 안전성 분석을 위하여 입력 하중에 대해 보다 실제 물리현상에 근접하게 모사되어야 한다. 이에 이 연구에서는 유체-구조 연성해석 기법을 이용하여 대형 등격자-보강 패널 구조물에 대한 구조 안전성 분석이 수행되었다. 입력하중인 풍하중에 대하여 보다 실제적 모사를 위해 불규칙 변동 속도성분인 거스트 영향이 고려된 랜덤분포 풍하중에 대한 유동장을 생성하여 압력-변위 사상을 통하여 연성해석이 수행되었다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제18권5호
• /
• pp.575-584
• /
• 2006

본 연구에서는 압축력을 받는 적층복합 I형 박벽보의 좌굴해석을 위한 전단변형을 고려한 유한요소 모델을 제안한다. 직교좌표계에 근거로 변위장은 1차 전단변형을 고려한 보 이론을 사용하여 정의된다. 유도된 요소는 휨 전단변형과 ? 비틂에 의한 영향을 고려한다. 지배방정식을 풀기 위하여 본 유한요소에서는 2절점, 3절점, 4절점의 세 가지 보요소를 제안하였다. 선형 좌굴문제를 풀기 위하여 이동기법을 의한 역방향 반복법을 사용하였다. 적층복합 I형 박벽보의 좌굴거동에 전단 유연성과 파이버 방향성의 중요도를 조사하기 위하여 매개변수 해석을 수행하였다. 본 연구의 전단변형을 고려한 모델은 다른 연구자의 수치해석 결과와 유한요소해에 잘 일치하는 것을 확인하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제20권5호
• /
• pp.757-772
• /
• 2018

최근 경주 포항 등 대도시에서 지진이 발생하고 이에 각 분야에서의 내진해석 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 대부분의 기존 내진해석은 지상구조물과 지반을 따로 다루었기 때문에 지반과 구조물의 완전한 상호 동적거동에 대한 연구가 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 건물만 고려하는 지하구조물 고정단 모델과 건물과 지반을 함께 고려하는 연속체 모델을 각각 적용하기 위해 MIDAS GEN 및 MIDAS GTS NX를 이용하여 민감도 분석을 수행하고 SSI를 고려한 동적해석의 타당성을 살펴보았다. 연구 결과, 대부분의 조건에서 지하구조물 고정단 모델이 연속체 모델보다 초고층 건물의 최대 순수 수평변위를 더 작게, 휨응력을 더 크게, 또한, 취약부의 범위는 더 작게 산출하는 것으로 나타났다. 따라서 내진해석 시 지반-구조물 상호작용을 고려한 연속체 모델을 사용하는 것이 보다 타당할 것으로 판단된다.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제26권2호
• /
• pp.122-129
• /
• 2006

본 논문에서는 레이저 응용 비파괴검사 기술인 Shearography를 이용하여 압력 배관 내부 결함의 검출에 있어서 미치는 전단량의 영향을 분석하였다. Shearography는 레이저 응용기법에 비하여 환경 외란에 둔감하며, 대상체 표면의 상대 변위를 검출함으로서 비파괴검사 분야에서 많은 활용이 기대된다. 현재까지 연구는 적용 가능성의 평가와 적용 대상의 확대에 중점을 두어 연구가 진행되어 왔으며, 결함의 정량평가를 위해서는 결함 검출에 있어서 영향을 주는 인자들에 대한 연구가 필요하다. 따라서 본 논문에서는 결함의 검출에 영향을 줄 수 있는 전단량의 변화에 따라 결함의 크기 측정과 길함의 위치 결정에 대한 영향을 예측하고, 압력용기 내부의 길이 방향 인공 결함에 대해 적용하여 검출 결과를 분석하였다.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제18권2호
• /
• pp.152-160
• /
• 2001

Six degrees of freedom measurement systems are required in many fields: Precision machine control. precision assembly, vibration analysis, and so on. This paper presents a new six degrees of freedom measurement system utilizing typical features of a diffraction grating. It is composed of a laser source, three position sensitive detectors, a diffraction grating target, and several optical components. Six degrees of freedom displacement is calculated kinematically from the coordinates of diffracted rays on the detectors. Optical measurement error was caused by the fact that a laser source had a Gaussian intensity distribution. This error was analyzed and compensated using simple equations. The performance of the compensation equation was verified in the experiment. The experimental results showed that the compensation equation could reduce the optical measurement error remarkably and the error in six degrees of freedom measurement less than $\pm$10$\mu$m for translation and $\pm$0.012$^{\circ}$for rotation.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제12권8호
• /
• pp.4072-4089
• /
• 2018

This paper introduces a scheme for optimizing the material properties of mass-spring systems of different resolutions to provide coherent behavior for reduced level-of-detail in MSS(Mass-Spring System) meshes. The global optimal material coefficients are derived to match the behavior of provided reference mesh. The proposed method also gives us insight into levels of reduction that we can achieve in the systematic behavioral coherency among the different resolution of MSS meshes. We obtain visually acceptable coherent behaviors for cloth models based on our proposed error metric and identify that this method can significantly reduce the resolution levels of simulated objects. In addition, we have confirmed coherent behaviors with different resolutions through various experimental validation tests. We analyzed spring force estimations through triangular Barycentric coordinates based from the reference MSS that uses a Gaussian kernel based distribution. Experimental results show that the displacement difference ratio of the node positions is less than 10% even if the number of nodes of $MSS^{sim}$ decreases by more than 50% compared with $MSS^{ref}$. Therefore, we believe that it can be applied to various fields that are requiring the real-time simulation technology such as VR, AR, surgical simulation, mobile game, and numerous other application domains.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제20권4호
• /
• pp.501-507
• /
• 2007

본 연구의 전편에서는 이동최소제곱 유한차분법을 이용한 고체역학문제의 정식화 과정이 소개되었다. 후편에서는 수치예제를 통해 이동최소제곱 유한차분법의 정확성, 강건성, 효율성을 검증했다. 탄성론 문제의 해석을 통해 개발된 해석기법의 우수한 수렴률을 확인했다. 탄성균열문제에 적용하여 간편한 불연속면 모델링이 가능하고, 적응적 절점배치를 통해 특이 응력해를 정확하고 효율적으로 계산할 수 있음을 보였다. 국소화 밴드문제 해석결과를 통해 변위나 응력이 급격하게 변화하는 특수문제에 대한 정확성과 효율성을 확인했으며, 본 해석기법이 다양한 특수 공학적 문제로 확장될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제26권1호
• /
• pp.79-87
• /
• 2013

레벨셋방법과 헤비사이드 강화를 이용한 아이소-지오메트릭 위상최적설계 방법을 개발하였다. 레벨셋 방법에서는 초기해석영역은 고정되어 있으며 경계는 레벨셋 함수값을 이용한 암시적인 동적 경계로 표현되며, 이는 복잡한 위상적 변화를 용이하게 표현할 수 있게 한다. 헤비사이드 강화는 기존의 기저함수에 내부 경계를 표현하는 강화 함수를 더함으로써 아이소-지오메트릭 해석법의 정밀도를 향상시킨다. 제안된 위상 최적설계 방법은 다음과 같은 이점을 갖는다. 아이소-지오메트릭 해석법을 이용하여 정밀한 기하 형상을 얻을 수 있으며 텐서 곱을 이용하여 정의된 패치의 한계를 헤비사이드 강화를 이용함으로써 해결할 수 있다. 단일 패치를 사용함으로써 연속적인 응력 분포를 얻어낼 수 있을 뿐 아니라 불연속적인 변위장 또한 표현해 낼 수 있다. 레벨셋 방법론이 암시적 동적 경계를 잘 표현하기 때문에 이를 이용하여 헤비사이드 강화를 이용한 아이소-지오메트릭 해석법에서 위상의 변화를 잘 표현해 낼 수 있다.

• 한국유체기계학회 논문집
• /
• 제14권3호
• /
• pp.23-27
• /
• 2011

Due to a roots type medium vacuum pump is operated in condition of $1{\sim}10^{-3}$ torr vacuum, it could be applied for production and process of industrial parts, such as precise processing, vaporization, enrichment, separation, casting, metaling, welding, transportation. Therefore, the demand of this pump is increasing nowadays in our industrial markets of semiconductor, electric, electronic, automobile, material, environmental and transporting industries. However, the pumps are almost imported, because the domestic pumps are inferior in fields of vacuum range as under $10^{-1}$torr, relevant techniques(design, fabrication, casting, test, etc.) to the imported ones. In this study, essential parts of the development pump are designed with using of CFD and 3D decodes, FEM for analysing strength and deformation, generated heat, vibration and noise control, and are casted with using of mechanochemistry techniques for decreasing of weights, increasing of heat resistances and abrasion durability of materials for pump caing and impellers especially. Besides, in order to achieve ultimate vacuum around $10^{-3}$torr, this pump is composed of 6 stages, among which 1st stage is operated separately from remained stages. Additionally, a test rig for prototype pumps(300$m^3/h$ and 2,500$m^3/h$) is designed and procured as to apply for multi-staged rootz type vacuum pump, with modification of the test method recommended by KS B 6314 "Positive-displacement oil-sealed rotary vacuum pumps".

• 전기학회논문지
• /
• 제66권12호
• /
• pp.1852-1865
• /
• 2017

The vibration of the structures with restrained motion has long been observed in various engineering fields. When the motion of vibrating structure is restrained due to the adjacent objects, the frequencies and the mode shapes of the structure change and its vibration characteristics becomes unpredictable, in general. Although the importance of the study on this type of vibration model increases in many engineering areas, most studies conducted so far are limited to the theoretical study on dynamic responses of the structure with stops, including some experimental works. Specially, the study on the nonlinear phenomena due to the impact between the structure and the stops have been mainly performed theoretically. In the paper, both numerical analyses and experiments are conducted to study the chaotic vibration characteristics of the nonlinear motion and the dynamic response of a cantilevered beam which has restrained motion at the free end by the stops. Results are presented for various magnetic forces and gaps between the beam and stops. The conclusions are as follows : Firstly, Numerical simulation results have a good agreement with experimental ones. Secondly, the effect of higher modes of beams are increased with increasing magnitude of exciting force, and displacement and velocity curves become more complicated shapes. Thirdly, nonlinear characteristics tend to appear greatly with increasing magnitude of exciting force, and fractal dimension is increased.