• 한국수자원학회논문집
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• 제35권6호
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• pp.665-675
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• 2002

상수관망에서 관로파열을 예측하고 파열영향을 감소시키는 작업은 관망의 신뢰도와 밀접한 관계가 있다. 기존의 상수관망의 설계에서는 관로의 배치 및 각 관로에 대한 수리학적 능력 및 파열에 대한 영향이 고려되지 않았다. 본 연구에서는 도학을 이용하여 상수관망의 기하학적 구성상태에 따른 관로 파열에 대한 영향을 예측하고 영향을 감소시켜 상수관망의 신뢰도를 증가시킬 수 있는 방법을 제시하였다. 기존의 상수관망은 폐합관로를 이루고 있지만 특정관로가 파열되었을 경우 적정한 유량공급이 불가능하여 관망의 대부분의 절점에 심각한 수두감소와 같은 부작용이 발생할 수 있었다. 본 연구에서 개발된 관로파괴 영향해석 기법을 이용하여 관망 설계시 적절한 관경 및 관로를 배치를 구성하여 관로 파괴시 발생하는 수요절점에서의 극단적인 수두감소를 극복할 수 있었고 사용자들에게 안정적인 유량공급이 가능하여 보다 신뢰성 있는 상수관망 시스템이 될 수 있었다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제30권4호
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• pp.31-37
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• 2012

In recent years, a demand for precision-welding is increasing in wide industrial fields for getting a high quality welded structures. Although laser welding is commonly used for precision-welding, gas tungsten arc (GTA) welding is also attempted as a precision-welding due to the cost benefit. However, welding heat causes an uneven temperature distribution leading to welding deformation. Since it causes geometric errors and degrades product quality, welding distortion recently rises as an important issue in the field of automobile parts. To control welding deformation, it is needed to design in shapes that can maximize stiffness against deformation during welding; control the welding sequence; minimize heat input; and weld allowing reverse deformation; etc. Thus it is necessary to find the one, among such approaches, that can minimize the deformation range by mathematical analysis and understand how effective it would be when it is actually used in industrial fields. This study performs analyses by numerical calculations and experiments for the De-Tent Lever, one of transmission part that requires precision the most among automobile parts, as the subject of experiment. Decrease in welding deformation is required for this part, since there is currently a trouble in guaranteeing precision due to angular deformation by welding between boss and plate. Finally the ways to minimize welding deformation has been suggested in this study through analyses on it.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제24권4호
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• pp.301-307
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• 2003

본 연구에서는 한국형 인공심장의 혈액주머니 내 혈액 유동에 대한 수치적 해석 결과를 제시하였다. 혈액 유동은 2차원 비정상 유동으로 가정하였으며. 이를 해석하기 위하여 유한요소 기반의 상용코드인 ADINA를 사용하였다. 액츄에이터와 혈액주머니사이의 강체-고체 접촉, 그리고 혈액주머니와 혈류 사이의 고체-유체 상호작용을 모두 계산에서 반영하였다. 본 연구에서는 혈액주머니의 형상설계 과정에서 제시되었던 3가지 모델에 대해서 계산을 수행하고 이들의 혈류역학적인 적합성을 분석하였다. 계산결과에 의하면 혈액주머니의 수축 시는 출구로의 강한 흐름과 입구 부분에서의 정체영역이 관찰되었다. 이완 시에는 외부로부터 입구로 강한 혈류가 유입되고 있으며, 닫힌 출구에서 부근에서는 재순환 영역이 발생한다. 수축 시 전단응력은 출구 모서리 부근에서 극한값들을 가지게 되며, 이완 시에는 주로 입구 모서리와 액츄에이터 접촉면에서 최소, 최고치를 보여주고 있다.

• 항공우주기술
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• 제7권1호
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• pp.15-23
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• 2008

본 논문은 항우연에서 운용 중에 있는 축소 로터 시험장치(General Small-scaled Rotor Test System, GSRTS)에 대한 구조 안전성 확보를 위한 구조해석 수행 결과를 제시하고 있다. 프루드(froude) 축소 및 마하(mach) 축소 시험을 수행하고, 관절형 및 무힌지 로터 등 다양한 로터 시스템 적용을 위해서는 시험장치의 안전성 확보와 운용상의 능력 범위를 확인하기 위해 로터 운용 조건에서 나오는 기준하중을 이용하여 구조 안전계수를 산출하였다. 특히, 구동계통(drive system)은 베어링 및 기어, 축 등으로 구성되어 있어 운용상의 안전성 확보가 우선적으로 요구되는 필수 항목이다. 구조해석은 구동계통의 기본 부품의 형상 및 재료 물성치를 이용하여 해석적 방법으로 구하였다. 본 로터 시험장치는 설계된 안전계수 안에서 운용을 해야 하며, 향후 KUH 축소 품동모델 시험을 적용할 때도 하중계산을 통해서 시험시 운용조건의 범위를 정해야한다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제76권3호
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• pp.279-291
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• 2020

The seismic design of conventional frame structures is meant to enhance plastic deformations at beam ends and prevent yielding in columns. To this end, columns are made stronger than beams. Yet yielding in columns cannot be avoided with the column-to-beam strength ratios (about 1.3) prescribed by seismic codes. Preventing plastic deformations in columns calls for ratios close to 4, which is not feasible for economic reasons. Furthermore, material properties and the rearrangement of geometric shapes inevitably make the distribution of damage among stories uneven. Damage in the i-th story can be characterized as the accumulated plastic strain energy (W_pi) normalized by the product of the story shear force (Q_yi) and drift (δ_yi) at yielding. Past studies showed that the distribution of the plastic strain energy dissipation demand, W_pi/ΣW_pj, can be evaluated from the deviation of Q_yi with respect to an "optimum value" that would make the ratio W_pi/(Q_yiδ_yi) -i.e. the damage- equal in all stories. This paper investigates how the soil type and ductility demand affect the optimum lateral strength distribution. New optimum lateral strength distributions are put forth and compared with others proposed in the literature.

• 한국추진공학회지
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• 제20권4호
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• pp.94-103
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• 2016

액체로켓엔진에서의 재생냉각 채널은 높은 온도의 연소가스로부터 연소실 내벽을 효율적으로 냉각하기 위해 사용되며, 냉각채널 설계를 위해서는 열전달 특성과 압력손실 특성을 미리 예측하여야 한다. 본 연구에서는 서로 다른 형상을 갖는 5개의 냉각채널을 설계하고, 커터와 엔드밀로 채널을 제작하였다. 채널을 흐르는 유속과 후단 압력조건을 달리하여 가공방법, 채널 형상, 유동조건에 따른 압력손실을 실험적으로 측정하여 해석결과와 비교를 수행하였다. 동일 형상 및 유동조건에서 커터로 가공된 채널이 엔드밀로 가공된 채널보다 압력손실이 적었다. 또한 채널 형상, 유동조건에 따라 실험결과와 해석결과의 압력손실 비가 달라짐을 확인할 수 있었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제55권6호
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• pp.1261-1278
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• 2015

Due to their low intrinsic damping, stay cables in cable-stayed bridges have often exhibited unanticipated and excessive vibrations which result in increasing maintenance frequency and disruption to normal operations of the entire bridges. Mitigation of undesired cable vibration can be achieved by attaching an external damping device near the anchorage. High Damping Rubber (HDR) dampers have many advantages such as compact size, better aesthetics, easy maintenance, temperature stability, and cost benefits; therefore, they have been widely used to increase cable damping. Although a single damper has been shown to reduce cable vibrations, it is not the most effective method due to geometric constraints. This paper proposes the use of two HDR dampers to improve effectiveness and robustness in suppressing cable vibration. Oscillation parameters of the cable-dampers system were investigated in detail by modeling the stay cable as a taut string and each HDR damper as complex-valued impedance and by using an analytical formulation of the complex eigenvalue problem. The problem of two HDR dampers arbitrarily located along a cable is solved and the solution is discussed. Asymptotic formulas to calculate the damping ratios of the cable with two HDR dampers installed near the anchorage(s) are proposed and compared with the exact solutions. Further, a design example is presented in order to justify the methodology. The results of this study show that when the two HDR dampers are installed close to each other on the same end of the cable, some interaction between the dampers leads to reduced damping ratio. When the dampers are on the opposite ends of the cable, they are effective in increasing damping ratio and can provide better vibration reduction to multiple modes.

• Coupled systems mechanics
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• 제4권4호
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• pp.279-295
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• 2015

The article presents a theoretical-experimental approach developed for modeling the coefficient of sliding friction in the dynamic system tool-workpiece in slide diamond burnishing of low-alloy unhardened steels. The experimental setup, implemented on conventional lathe, includes a specially designed device, with a straight cantilever beam as body. The beam is simultaneously loaded by bending (from transverse slide friction force) and compression (from longitudinal burnishing force), which is a reason for geometrical nonlinearity. A method, based on the idea of separation of the variables (time and metric) before establishing the differential equation of motion, has been applied for dynamic modeling of the beam elastic curve. Between the longitudinal (burnishing force) and transverse (slide friction force) forces exists a correlation defined by Coulomb's law of sliding friction. On this basis, an analytical relationship between the beam deflection and the sought friction coefficient has been obtained. In order to measure the deflection of the beam, strain gauges connected in a "full bridge" type of circuit are used. A flexible adhesive is selected, which provides an opportunity for dynamic measurements through the constructed measuring system. The signal is proportional to the beam deflection and is fed to the analog input of USB DAQ board, from where the signal enters in a purposely created virtual instrument which is developed by means of Labview. The basic characteristic of the virtual instrument is the ability to record and visualize in a real time the measured deflection. The signal sampling frequency is chosen in accordance with Nyquist-Shannon sampling theorem. In order to obtain a regression model of the friction coefficient with the participation of the diamond burnishing process parameters, an experimental design with 55 experimental points is synthesized. A regression analysis and analysis of variance have been carried out. The influence of the factors on the friction coefficient is established using sections of the hyper-surface of the friction coefficient model with the hyper-planes.

• 대한조선학회논문집
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• 제31권4호
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• pp.23-31
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• 1994

구획배치 모델은 구획의 경계면으로 사용되는 구조 부재요소들에 의해 정의되는 공간들의 특성 및 형상정보에 의해 표현된다. 이러한 구획배치 모델링 작업을 효율적으로 수행하기 위해 Chopping 및 Merging 모델링 기법을 이용한 그래픽 지원 대화식 구획배치 모델러를 개발하였다. 일반적으로 구획배치 모델링을 위해 사용되는 프로그램 내부 기법이 아무리 우수해도, 프로그램을 이용하는 사용자 입장에서 입력방식이 불편할 경우에는 프로그램 활용가치는 반감된다. 따라서 본 논문에서는 그래픽 사용자 인터페이스 기법을 이용하여 사용자가 편리하게 구획배치 모델링 작업을 수행할 수 있는 방법을 개발하고 이를 구현하였다. 본 연구를 통해 개발된 구획배치 모델링 방법은 솔리드 모델링 개념의 모델링 기법과 모델링을 위해 사용자가 입력해야 하는 정보를 그래픽 지원 인터페이스를 이용하여 신속하고 편리하게 처리할 수 있도록 함으로써, 효율적인 구획배치 모델링을 수행할 수 있도록 하였다. 본 연구를 통해 개발된 구획배치 모델러를 실선에 적용해 본 결과 보다 효율적이고 편리하게 구획배치 모델링을 수행할 수 있음을 확인하였으며, 실선에 적용한 예를 보였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제42권6호
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• pp.680-689
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• 2010

The crack-tip stress fields and fracture mechanics assessment parameters for a surface crack, such as the elastic stress intensity factor or the elastic-plastic J-integral, can be affected significantly by the adjacent cracks. Such a crack interaction effect due to multiple cracks can alter the fracture mechanics assessment parameters significantly. There are many factors to be considered, for instance the relative distance between adjacent cracks, the crack shape, and the loading condition, to quantify the crack interaction effect on the fracture mechanics assessment parameters. Thus, the current assessment codes on crack interaction effects (crack combination rules), including ASME Sec. XI, BS7910, British Energy R6 and API 579-1/ASME FFS-1, provide different rules for combining multiple surface cracks into a single surface crack. The present paper investigates crack interaction effects by evaluating the elastic stress intensity factor and the elastic-plastic J-integral of adjacent in-plane surface cracks in a plate through detailed 3-dimensional elastic and elastic-plastic finite element analyses. The effects on the fracture mechanics assessment parameters of the geometric parameters, the relative distance between two cracks, and the crack shape are investigated systematically. As for the loading condition, an axial tension is considered. Based on the finite element results, the acceptability of the crack combination rules provided in the existing guidance was investigated, and the relevant recommendations on a crack interaction for in-plane surface cracks are discussed. The present results can be used to develop more concrete guidance on crack interaction effects for crack shape characterization to evaluate the integrity of defective components.