• 한국기계가공학회지
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• 제19권5호
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• pp.45-52
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• 2020

Recently, design for additive manufacturing (DfAM) technology has become a prominent design methodology for exploiting 3D printing, which leads the Fourth Industrial Revolution. When manufactured by the 3D printing method, it is possible to produce several shapes compared to the conventional casting or cutting process. DfAM-as a newly-proposed design methodology-can be used to specially design products with various shapes to apply functional requirements. Topology optimization verifies load paths to determine the draft design, and a shape-optimized design with objective functions for weight reduction enables efficient lightweight product design. In this study, by using these two DfAM technologies, a lightweight and optimal design is constructed for a node part of a vehicle body with a space frame designed for a lightweight vehicle. DfAM methodologies for concept design and detailed design, and the associated results, are presented. Finally, the product was additively manufactured, a fatigue performance test was performed, and the design reliability was verified.

• 대한토목학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.59-65
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• 1991

본 연구에서는 국내 고속도로의 표준단면들을 포함한 포장구조 해석모델을 사용하여 아스팔트 콘크리트 포장체의 피로파괴 기준식을 개발하였다. 해석 대상 모델은 쇄석 및 아스팔트 안정처리 기층을 갖는 2430개의 4충 포장구조로 하였으며, 각 모델의 물성을 공용성 한계를 PSI=2.5로 한 AASHTO 설계식과 다층 탄성해석 프로그램인 SINELA에 적용, 포장체의 통과예상 교통량과 아스팔트 콘크리트층 하단에서의 최대 인장 변형률과의 관계를 회귀분석하였다. 분석 결과로부터, 신뢰도 50%와 95% 수준의 파괴기준식을 제안하였다. 타 연구결과와 비교한 결과 신뢰도 95% 수준의 파괴기준식은 균열의 발생을 공용성 한계로 보는 기존의 피로 파괴기준식과 같은 정도의 교통량을 추정하고 있음을 알 수 있었다. 또한 신뢰도 수준에 따른 파괴기준식을 신뢰도 50%, 수준의 파괴기준식으로부터 간접 추정할 수 있는 관계식을 제안하였다.

• Composites Research
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• 제31권4호
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• pp.151-155
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• 2018

기계적 조인트와 접착 조인트는 구조물의 일반적인 접합 방법이다. 접착 조인트는 기계적 체결법에 비해 넓은 면적에 하중이 분포되고 우수한 피로 특성을 가진다. 이러한 특성에도 불구하고, 접착 조인트는 환경조건이나 작업자의 숙련도에 대한 접착 건전성이 크게 달라진다. 따라서 접착 조인트의 건전성을 평가 할 수 있는 기술이 필요하다. CNT를 접착제에 분산시켜 접착조인트의 전기적 특성을 측정하는 전기저항법은 결함을 검출하는 매우 유망한 기술이다. 본 논문에서는 초음파 분쇄기와 3-roll-mill을 이용하여 접착제에 CNT를 균일하게 분산시켰으며, 알루미늄-알루미늄 단일 접착 조인트를 제작하여 탄소나노튜브(CNT) 함량에 따른 정적 강도의 변화를 평가하고, 전기저항법을 이용하여 결함탐지능을 평가하였다.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제15권1호
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• pp.28-37
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• 2018

When the wind speed rises above the rated wind speed, the produced power of the wind turbines exceeds the rated power. Even more, the excessive power results in the undesirable mechanical load and fatigue. A solution to this problem is pitch control of the wind turbines. This paper presents a systematic design method of a collective pitch controller for the wind turbines using a discrete fuzzy Proportional-Integral (PI) controller. Unlike conventional PI controllers, the fuzzy PI controller has variable gains according to its input variables. Generally, tuning the parameters of fuzzy PI controller is complex due to the presence of too many parameters strongly coupled. In this paper, a systematic method for the fuzzy PI controller is presented. First, we show the fact that the fuzzy PI controller is a superset of the PI controller in the discrete-time domain and the initial parameters of the fuzzy PI controller is selected by using this relationship. Second, for simplicity of the design, we use only four rules to construct nonlinear fuzzy control surface. The tuning parameters of the proposed fuzzy PI controller are also obtained by the aforementioned relationship between the PI controller and the fuzzy PI controller. As a result, unlike the PI controller, the proposed fuzzy PI controller has variable gains which allow the pitch control system to operate in broader operating regions. The effectiveness of the proposed controller is verified with computer simulations using FAST, a NREL's primary computer-aided engineering tool for horizontal axis wind turbines.

• 대한기계학회논문집A
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• 제25권10호
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• pp.1528-1534
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• 2001

In order to improve Leak-Be(ore-Break methodology, more precisely the crack growth evaluation, a round robin analysis was proposed by the CEA Saclay. The aim of this analysis was to evaluate the crack initiation life, penetration life and shape of through wall crack under cyclic bending loads. The proposed round robin analysis is composed of three main topic; fatigue crack initiation, crack propagation and crack penetration. This paper deals with the first topic, crack initiation in a notched pipe under four point bending. Both elastic-plastic finite element analysis and Neuber's rule were used to estimate the crack initiation life and the finite element models were verified by mesh-refinement, stress distribution and global deflection. In elastic-plastic finite element analysis, crack initiation life was determined by strain amplitude at the notch tip and strain-life curve of the material. In the analytical method, Neuber's rule with the consideration of load history and mean stress effect, was used for the life estimation. The effect of notch tip radius, strain range, cyclic hardening rule were examined in this study. When these results were compared with the experimental ones, the global deformation was a good agreement but the crack initiation cycle was higher than the experimental result.

• 비파괴검사학회지
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• 제19권2호
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• pp.85-92
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• 1999

비선형 음향효과를 계측함에 의해서 재료열화를 평가하는 연구는 오래 전부터 있어 왔다. 여기서, 비선형 음향효과를 계측하는 가장 일반적인 방법은 전파된 수신 신호에서 기본주파수 성분과 2차 고조파 성분의 절대적인 크기를 계측하는 것이다. 이 목적을 위해서 일반적으로 파워스펙트럼 해석법이 널리 사용되어 왔다. 그러나, 파워스펙트럼은 신호처리 후에도 주파수 영역에서 가우스 잡음이 혼재한다는 단점이 있다. 게다가, 비선형 효과에 의해서 발생되는 2차 고조파 성분의 크기는 너무 작아서 잡음에 묻혀버릴 수도 있다. 본 논문에서는, 이 문제를 해결하기 위해서 주파수 영역에서 가우스 잡음을 제거할 수 있는 바이스펙트럼 해석법을 제안하였다. 시뮬레이션을 통하여 잡음이 크게 혼재된 신호에서도 참 값에 가까운 비선형 파라미터를 구할 수 있음을 밝혔다. 또한, 실제 경우에 이 방법의 유용함을 확인하기 위하여 피로 하중에 의해서 고의로 열화시킨 여러 시편에 대하여 파워스펙트럼과 바이스펙트럼을 구하여 비교하였다.

• 한국도로학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.19-29
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• 2008

최근에 $135^{\circ}C^{\circ}C$ 이하의 온도에서 생산되는 중온형 아스팔트 혼합물의 새로운 생산 기술이 전세계적으로 개발되고 있다. 본 연구에서는 가열 아스팔트보다 낮은 온도에서 아스팔트를 효과적으로 골재에 분산시켜 코팅할 수 있는 폼드 아스팔트 기술을 이용하여 중온형 아스팔트 혼합물을 생산하였으며, 최근 개발된 새로운 Simple Performance Testing 장비를 이용하여 다양한 온도와 하중조건 하에서 중온형 폼드 아스팔트 혼합물의 공용성 특성을 평가하였다. 중온형 폼드 아스팔트 혼합물은 FG 64-22의 아스팔트를 거품상태로 만들어 중온으로 가열된 골재에 뿌려서 제조하였으며, 중온형 아스팔트 혼합물은 중온의 골재에 FG 64-22의 아스팔트를 액상 상태로 첨가하여 제조하였다. 중온형 폼드 아스팔트 혼합물은 중온형 아스팔트 혼합물보다 높은 동탄성계수와 Flow Number를 나타내었다. 따라서, $100^{\circ}C$로 가열된 골재를 사용하여 생산된 중온형 폼드 아스팔트 혼합물은 중온형 아스팔트 혼합물에 비하여 피로균열 및 소성변형 저항에 우수한 것으로 평가되었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권5호
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• pp.487-495
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• 2012

요 제어는 풍력 터빈의 전력 생산과 구조물의 기계적인 하중 발생에 밀접한 관계를 갖고 있다. 풍력 터빈으로 불어오는 바람의 방향과 나셀(nacelle)의 방향이 일치하지 않을 경우 발생하는 요 오차에 의하여, 풍력 터빈의 에너지 회수 효율이 감소하고, 블레이드(blade)에는 비대칭/불평형 하중이 증가하게 된다. 따라서, 요 오차를 감소시키기 위한 요 제어 시스템은 풍력 터빈의 중요한 서브 시스템 중에 하나이다. 그러나, 요 운동은 요 축 주위에 발생하는 여러 하중들에 의하여, 그 운동의 빠르기가 제약을 받게 된다. 본 논문에서는 기본적인 요 시스템의 원리에 대하여 간략히 살펴보고, 요 운동에 의하여 회전 날개에 발생된 기계적 하중이 어떻게 요 축 주위의 하중들로 전파되는 지, 또한 이러한 하중들의 특성은 무엇인 지에 대하여 살펴보았다.

• 대한안전경영과학회지
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• 제14권3호
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• pp.175-181
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• 2012

This example was able to focus on the long usage of the pavement that it was merely through the oxidation of the asphalt pavement which it could contact with on the road in the industrial housing complex and correlation regulation of the asphalt subsidence with the load in basic Infra of the configuration. The problem in conjunction with the subsidence (transformation) was interpreted as a problem of the subsidence of each pavement layer to lead the subsidence of the road or the transformation to packaging side asphalt pavement, but the traffic number of times of the heavy vehicle highlights for main problems with the road where is concentrated. In the case of general asphalt paving, it thinks it exposes light, and to study a general phenomenon for the asphalt transformation and a cause for a pavement construction method and the property of material used for pavement and a complement method by the case study at this time of the compound with the heavy vehicle traffic that it can become clear that small success transformation occurs at a point in time when 1-2 years more pass, and a fatigue rift occurs by ultraviolet rays, the oxidation with the contact with the air afterwards, and described beginning to use by the above.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제6권4호
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• pp.1130-1147
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• 2014

Large size ships have a very flexible construction resulting in low resonance frequencies of the structural eigen-modes. This feature increases the dynamic response of the structure on short period waves (springing) and on impulsive wave loads (whipping). This dynamic response in its turn increases both the fatigue damage and the ultimate load on the structure; these aspects illustrate the importance of including the dynamic response into the design loads for these ship types. Experiments have been carried out using a segmented scaled model of a container ship in a Seakeeping Basin. This paper describes the development of the model for these experiments; the choice was made to divide the hull into six rigid segments connected with a flexible beam. In order to model the typical feature of the open structure of the containership that the shear center is well below the keel line of the vessel, the beam was built into the model as low as possible. The model was instrumented with accelerometers and rotation rate gyroscopes on each segment, relative wave height meters and pressure gauges in the bow area. The beam was instrumented with strain gauges to measure the internal loads at the position of each of the cuts. Experiments have been carried out in regular waves at different amplitudes for the same wave period and in long crested irregular waves for a matrix of wave heights and periods. The results of the experiments are compared to results of calculations with a linear model based on potential flow theory that includes the effects of the flexural modes. Some of the tests were repeated with additional links between the segments to increase the model rigidity by several orders of magnitude, in order to compare the loads between a rigid and a flexible model.