• 대한기계학회논문집A
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• 제34권7호
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• pp.837-842
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• 2010

차량의 유리면에 설치된 와이퍼 시스템은 비나 눈이 올때 운전자의 시야를 확보해주는 중요한 도구이다. 블레이드는 유리면 위의 물체를 닦아내는 가장 중요한 도구이다. 와이퍼 암의 스프링이 블레이드를 유리면 위에 누를 때, 적절한 누름압이 유지되어야 최적의 성능을 얻을 수 있다. 이번 연구에서는 전체 와이퍼 시스템에 대한 동적 해석이 이루어졌다. 상용 구조 동역학 해석 프로그램인 SAMCEF를 이용하여 와이퍼 시스템의 3차원 유한 요소 모델이 생성되었다. 동적 상태에서 블레이드의 누름압의 분포가 계산되었다. 그리고 시뮬레이션 결과를 실험 결과와 비교를 하였다. 이번 연구의 결과를 이용하여 블레이드의 누름압 분포를 예측해 볼 수 있다.

• 전기전자학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.10-17
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• 2015

본 논문에서는 3-Line buffers를 사용하여 Sobel 윤곽선 추출 블록을 FPGA로 효율적으로 설계하여 구현하고자 한다. FPGA는 영상처리 알고리즘 중 하나인 Sobel 윤곽선 추출 알고리즘을 처리하기에 적절한 환경을 제공한다. 윤곽선 추출을 위한 방법으로는 파이프라인 방법을 사용하였다. Sobel 윤곽선 연산에서 윤곽선 강도 레벨을 결정하기 위하여 유한 상태 기계로 구현 된 마스크 연산을 이용한 모델을 제안한다. 효율적인 LUT 및 플리플롭의 사용으로 시스템의 성능이 향상됨을 입증하였다. 제안하는 3-line buffers을 이용한 Sobel 추출 연산은 Xilinx 14.2으로 합성하고 Virtex II xc2vp-30-7-FF896 FPGA device으로 구현하였다. Matlab을 이용하여 제안된 3-Line buffers 설계 시 PSNR 성능이 향상됨을 확인하였다.

• Earthquakes and Structures
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• 제14권3호
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• pp.249-259
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• 2018

This paper aims to assess the seismic risk of a plane moment-resisting frames (MRFs) consisting of concrete-filled double skin steel tube (CFDST) columns and I-section steel beams. Firstly, three typical limit performance levels of CFDST structures are determined in accordance with the cyclic tests of seven CFDST joint specimens with 1/2-scaled and the limits stipulated in FEMA 356. Then, finite element (FE) models of the test specimens are built by considering with material degradation, nonlinear behavior of beam-column connections and panel zones. The mechanical behavior of the concrete material are modeled in compression stressed condition in trip-direction based on unified strength theory, and such numerical model were verified by tests. Besides, numerical models on 3, 6 and 9-story CFDST frames are established. Furthermore, the seismic responses of these models to earthquake excitations are investigated using nonlinear time-history analyses (NTHA), and the limits capacities are determined from incremental dynamic analyses (IDA). In addition, fragility curves are developed for these models associated with 10%/50yr and 2%/50yr events as defined in SAC project for the region on Los Angeles in the Unite State. Lastly, the annual probabilities of each limits and the collapse probabilities in 50 years for these models are calculated and compared. Such results provide risk information for the CFDST-MRFs based on the probabilistic risk assessment method.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제66권2호
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• pp.273-283
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• 2018

Currently, the dynamic amplification effect of suction is described using the wind vibration coefficient (WVC) of external loads. In other words, it is proposed that the fluctuating characteristics of suction are equivalent to external loads. This is, however, not generally valid. Meanwhile, the effects of the ventilation rate of louver on suction and its WV are considered. To systematically analyze the effects of the ventilation rate of louver on the multi-dimensional WVC of ultra-large cooling towers under suctions, the 210 m ultra-large cooling tower under construction was studied. First, simultaneous rigid pressure measurement wind tunnel tests were executed to obtain the time history of fluctuating wind loads on the external surface and the internal surface of the cooling tower at different ventilation rates (0%, 15%, 30%, and 100%). Based on that, the average values and distributions of fluctuating wind pressures on external and internal surfaces were obtained and compared with each other; a tower/pillar/circular foundation integrated simulation model was developed using the finite element method and complete transient time domain dynamics of external loads and four different suctions of this cooling tower were calculated. Moreover, 1D, 2D, and 3D distributions of WVCs under external loads and suctions at different ventilation rates were obtained and compared with each other. The WVCs of the cooling tower corresponding to four typical response targets (i.e., radial displacement, meridional force, Von Mises stress, and circumferential bending moment) were discussed. Value determination and 2D evaluation of the WVCs of external loads and suctions of this large cooling tower at different ventilation rates were proposed. This study provides references to precise prediction and value determination of WVC of ultra-large cooling towers.

• 대한전자공학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.90-99
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• 1984

양면에서 텅스텐 램프를 조사하는 실리콘 재결정시의 SOI(silicon-on-insulator) 다층구조에 대한 1차원적 온도 및 열원(열원)의 분포를 SOR(successive over-relaxation)방법을 이용하여 정상상태의 열방정식의 해로부터 구하였다. 열원의 분포는 광원의 스펙트럼, SOI sample 내부 계면에서의 다중반사, 광흡수 계수의 온도, 주파수 의존성 등을 고려하여 구하였으며, 열 방정식의 경계조건이 되는 wafer의 전면과 후면의 온도는 혹체복사 조건으로부터 구하였다. 내부계면에서는 전도열속(conduction heat flux)과 복사열속(radiation heat flux)에 의한 연속조건을 만족하도록 하였다. 본 문제에서의 온도분포와 열원의 분포는 상호간에 큰 영향을 주게 되므로, 두가지 변수가 일치되는 값을 보일 때까지 iteration을 계속하였다. Pyrometer을 이용하여 측정한 wafer 전면의 온도는 약1200°K이었고 이때의 simulation 결과는 1120°K 정도로 나타났다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제26권4호
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• pp.95-100
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• 2019

연속압입시험법은 기존의 잔류응력 측정기법에 대한 대체기법으로 많은 분야에서 연구되고 있다. Knoop 압입자는 이러한 압입시험에서 잔류응력의 방향성을 결정하기 위해 이용되어 왔다. 기존 연구에 의하면 Knoop 압입자의 두 가지 응력환산계수의 비는 실험적으로 0.34로 고정되어 있는 것으로 알려져 있으나 이에 대하여 정량적인 분석이 부족하고, 깊이에 따른 실험결과는 미비하여 산업현장에 적용하기에 장벽이 존재한다. 본 연구에서는 연속압입시험법을 이용한 잔류응력의 방향성 측정을 위하여 응력환산계수의 비를 유한요소해석을 이용하여 측정하였다. 본 연구에서는 유한요소해석을 이용하여 압입깊이에 따른 응력환산계수의 비를 분석하고자 하였다. 이론적인 Knoop 압입자와 시편을 모델링하여 일축 잔류응력 상태에서 각각의 응력환산계수를 산출하였다. 압입자 장축 및 단축 방향의 응력환산계수를 주어진 깊이에 따라 예측할 수 있는 모델을 제시하였고, 그 원인을 분석하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.325-331
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• 2016

본 연구에서는 홍수 시 부유물의 충돌하중을 고려하여 교량의 홍수 취약도 곡선을 도출하였다. 자연재해에 의해 불가피하게 발생하는 사회기반시설물의 손상 또는 기능 손실은 심각한 인명피해 뿐만 아니라 국가적으로 사회적, 경제적 손실을 불러올 수 있다. 따라서 국가주요시설물을 재난으로부터 효과적으로 유지관리하기 위해 취약도 곡선은 중요한 도구로 사용되고 있다. 특히 한국은 산지 지형이 많이 형성되어 있고 하절기에 강수량의 2/3이상이 집중되어, 홍수 피해 가능성이 매우 높다. 홍수 시 교량 파괴의 주원인으로는 부유물의 충돌과 하상세굴이 있는데, 부유물의 충돌은 여러 가지 불확실성으로 인하여 상대적으로 연구가 부족한 실정이다. 본 연구에서는 FERUM-ABAQUS 기반의 취약도 해석 시스템을 도입하여, 홍수시 부유물의 충돌에 대한 교량의 취약성을 평가하였다. 교량의 취약도 해석을 효과적으로 수행하기 위하여 한계상태함수, 손상도 지수, 확률변수, 유한요소모델, 취약도 해석 소프트웨어 시스템을 주로 고려하였으며, 가속도 및 변위 응답해석을 통하여 모델 상태를 확인하였다. 다음으로는 홍수 시 부유물 충돌에 발생 가능한 다양한 파라미터를 기반으로 교량의 취약도 곡선을 성공적으로 도출하였다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제27권6호
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• pp.31-35
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• 2009

When conducting CTOD test, especially in thick welded steel plate, fatigue pre-cracking occasionally failed to satisfy the requirements of standards thus making the test result invalid. Internally accumulated residual stress of test piece has been thought as one of the main reasons. The propagation of fatigue crack, started from the tip of machined notch, which might have propagated irregularly due to residual stress field. To overcome this kind of difficulty three methods to modify the residual stress are suggested in standard i.e. local compression, reverse bending and stepwise high-R ratio method. In this paper not only multi pass welding but also local pre-compressing process of thick steel plate has been simulated using finite element method for clarifying variation of internal welding residual stress. The simulated results show that welding residual stress is compressive in the middle section of the model and it is predominantly increased after machining the specimen. Comparing as-welded state all component of the welding residual stress changing to compressive in the tip of machine notch whereas residual stress of the outer area remain as tensile condition relatively. Analysis results also show that this irregular residual stress distribution is improved to be more uniformly by applying local compression.

• Steel and Composite Structures
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• 제36권1호
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• pp.75-86
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• 2020

The grid structures with welded hollow spherical joint (WHSJ) have gained increasing popularity for use in industrial buildings with suspended cranes, and usually welded with steel tube (ST). The fatigue performance of steel tube-welded hollow spherical joint (ST-WHSJ) is however not yet well characterized, and there is little research on fatigue life prediction methods of ST-WHSJ. In this study, based on previous fatigue tests, three series of specimen fatigue data with different design parameters and stress ratios were compared, and two fatigue failure modes were revealed: failure at the weld toe of the ST and the WHSJ respectively. Then, S-N curves of nominal stress were uniformed. Furthermore, a finite element model (FEM) was validated by static test, and was introduced to assess fatigue behavior with the hot spot stress method (HSSM) and the effective notch stress method (ENSM). Both methods could provide conservative predictions, and these two methods had similar results. However, ENSM, especially when using von Mises stress, had a better fit for the series with a non- positive stress ratio. After including the welding residual stress and mean stress, analyses with the local stress method (LSM) and the critical distance method (CDM, including point method and line method) were carried out. It could be seen that the point method of CDM led to more accurate predictions than LSM, and was recommended for series with positive stress ratios.

• Wind and Structures
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• 제32권1호
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• pp.55-69
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• 2021

Ultrapure ferritic stainless steel provides a new generation of long-span metal roof systems with continuous welding technology, which exhibits many unknown behaviors during wind excitation. This study focuses on the wind-resistant capacity of a new continuous welding stainless steel roof (CWSSR) system. Full-scale testing on the welding joints and the CWSSR system is performed under uniaxial tension and static ultimate wind uplift loadings, respectively. A finite element model is developed with mesh refinement optimization and is further validated with the testing results, which provides a reliable way of investigating the parameter effect on the wind-induced structural responses, namely, the width and thickness of the roof sheeting and welding height. Research results show that the CWSSR system has predominant wind-resistant performance and can bear an ultimate wind uplift loading of 10.4 kPa without observable failures. The welding joints achieve equivalent mechanical behaviors as those of base material is produced with the current of 65 A. Independent structural responses can be found for the roof sheeting of the CWSSR system, and the maximum displacement appears at the middle of the roof sheeting, while the maximum stress appears at the connection supports between the roof sheeting with a significant stress concentration effect. The responses of the CWSSR system are greatly influenced by the width and thickness of the roof sheeting but are less influenced by the welding height.