• 한국기계가공학회지
• /
• 제20권12호
• /
• pp.136-144
• /
• 2021

The purpose of this study was to develop and verify a precision transmission error measurement system for a gear pair. The transmission error measurement system of the gear pair was developed as a measurement unit, signal processing unit, and signal analysis unit. The angular displacement for calculating the transmission error of the gear pair was measured using an encoder. The signal amplification, interpolation, and transmission error calculation of the measured angular displacement were conducted using a field-programmable gate array (FPGA) and a real-time processor. A high-pass filter (HPF) was applied to the calculated transmission error from the real-time processor. The transmission error measurement test was conducted using a gearbox, including the master gear pair. The same test was repeated three times in the clockwise and counterclockwise directions, respectively, according to the load conditions (0 - 200 N·m). The results of the gear transmission error tests showed similar tendencies, thereby confirming the stability of the system. The measured transmission error was verified by comparing it with the transmission error analyzed using commercial software. The verification showed a slight difference in the transmission error between the methods. In a future study, the measurement and analysis method of the developed precision transmission error measurement system in this study may possibly be used for gear design.

• Tribology and Lubricants
• /
• 제37권6호
• /
• pp.261-272
• /
• 2021

This study investigates the structural characteristics of oil-free, gas beam foil journal bearings (GBFJBs) for use in high speed motors. Mathematical modeling was carried out, and reaction force modeling for static load was performed to predict the structural characteristics of the GBFJB. Mathematical modeling and reaction force modeling for static load are performed to predict the structural characteristics of GBFJBs. The reaction force of the test bearing against static loads was measured during experiments and compared with the predicted results. The measured experimental data reveal the nonlinear stiffness characteristics of the GBFJB against varying displacement and agree well with the predictions. Dynamic load tests using an exciter allow to identify the vibration characteristics of the GBFJB. Test results show that the vibration displacement, dynamic force, and acceleration measured on the test bearing are most dominant at the applied dynamic load (synchronization) frequency. Futhermore, the test results show that the hysteresis area recorded during the dynamic tests increases with the excitation amplitude and frequency, and that the beam stick phenomena occurr at high excitation frequencies. The single degree of freedom (DOF) vibration model aids to identify the stiffness and damping coefficient of the GBFJB, which decrease as the excitation frequency increases.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제21권1호
• /
• pp.93-103
• /
• 1997

Charpy V-notch impact tests were performed on the full-, half-and third-size specimens from two ferritic SA 508 Cl. 3 steels for nuclear pressure vessel. New normalization factors were proposed to predict the upper shelf energy(USE) and the ductile-brittle transition temperature(DBTT) of full-size specimens from the measured data on sub-size specimens. The factors for the USE and the DBTT are $(Bb^2/Kt); and; (Bb/R)^1/2/, $ respectively, where B the width, b the ligament size, $K_{t}$ the elastic stress concentration factor, and R the notch root radius. These correlations successfully estimated the USE and DBTT of the full-size specimens based on sub-size specimen data. In addition, the size effects were studied to develop the correlations among absorbed energy, lateral expansion(LE) and displacement. It was also found that the LE was able to be estimated from the displacement obtained by the instrumented impact test, and that the displacement would be used as a criterion for the toughness of the steels corresponding to change in their yield strength.h.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제33권5호
• /
• pp.1947-1955
• /
• 2013

본 논문의 목적은 얕은 기초 하중을 받는 입상체 내의 응력의 분포와 변위를 측정하는 광탄성 기법의 적용 방안을 제시하는 데 있다. 광탄성 측정기법은 입자 집합체의 힘 전달을 시각화하기 위해 사용 되었다. 실내 모형시험은 스틸 프레임으로 경계면을 만들고 폴리카보네이트 탄성중합체로 만들어진 이차원 원형 입자들을 적층하여 구성하였다. 광탄성 시트를 원형 입자에 코팅함으로써 힘 전달의 패턴을 밝은 빛의 줄무늬 형태로 확인할 수 있었고, 광탄성 측정 기법을 통해 접촉되어 있는 입자들에서의 주 응력차의 크기, 방향 또한 측정 할 수 있었다. 변위장은 디지털 이미지 해석 기법을 사용하여 측정 하였다. 하중 재하 초기 상태와 파괴 근처의 상태에서 서로 다른 접촉력의 분포를 정량적으로 분석하였다. 파괴 이전 단계에서 관측된 광탄성 패턴과 변위장은 접촉력 사슬의 좌굴 발생 이후 즉시 사라짐을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제43권5호
• /
• pp.396-404
• /
• 2015

무인기의 날개는 고고도 장기체류에 적합하도록 가로세로비가 크며, 비행 중 구조 대변형이 발생한다. 비행 중 날개 구조의 실시간 변형 상태 파악을 위해 변위-변형률 관계를 이용하여 비행체의 구조 건전성 및 관련 하중 상태 평가, 이상 진동 현상 발견 및 조종성 향상과 같은 영역에서 활용할 수 있다. 본 논문에서는 비행 중 변형이 발생하는 날개 구조물을 외팔보로 가정하여 구조 대변형을 보다 간편하게 예측하기 위한 변형률 기반의 비선형성을 고려한 변위 예측 알고리즘을 작성하였다. 변위 예측식은 외팔보의 다양한 끝단 변위 조건에서 이루어진 구조 실험과 유한요소 해석 결과의 비교를 통하여 검증하였다. 변형률은 스트레인 게이지로부터 취득한 값을 사용하였으며, 변형률을 이용하여 예측된 변위는 레이저 변위 센서로 측정한 변위와 잘 일치하였다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제9권2호
• /
• pp.338-347
• /
• 2005

본 논문에서는 이동물체의 변위 예측을 위한 시간솎음 탐색 방향 알고리즘 제안하여 고속이동물체의 추적과 속도 측정을 하였다. 제안된 알고리즘은 이동물체의 이동 방향을 예측하기 위하여 초기 방향은 시간적으로 연속하는 과거 두 프레임에서 이동물체를 검출하고 이동 각도와 이동 거리를 구하여 초기화하였다. 현재 프레임에서 이동물체의 이동 방향은 시간솎음 탐색 방향 마스크를 적용하여 이동물체의 이동 방향을 구하였다. 시간솎음 탐색 방향 마스크는 연속 프레임에서 프레임을 시간 솎음하여 이동물체를 검출하고, 이동물체의 진행방향의 예측은 8 방향 중에서 이동물체의 이동 각도를 구하여 탐색 마스크를 결정하고, 탐색 마스크에 의해 이동물체의 이동 방향을 예측하였다. 제안한 알고리즘의 타당성을 입증하기 위하여 고속으로 주행 중인 자동차의 추적과 속도를 측정하고, 성능을 평가하기 위하여 전역탐색기법과 제안된 방법을 비교 평가하였다. 그 결과, 제안된 방법에서는 이동물체 변위 탐색 횟수가 평균 91.8$\%$ 감소하였고, 추적 처리 시간은 평균 32.1ms 임을 보임으로서 이동물체 추적을 실시간적으로 실행할 수 있음을 보였다.

• 한국철도학회논문집
• /
• 제10권6호
• /
• pp.806-811
• /
• 2007

탈선은 차륜 플렌지가 레일에 접촉할 때 발생하는 횡방향의 힘이 커져 차륜이 레일을 이탈하는 현상이다. 탈선 또는 주행안전도를 평가하는 대표적인 기준은 탈선계수이다. 차륜에 스트레인게이지를 부착하여 탈선계수를 측정하는 기존방법은 대단히 복잡하고 측정의 실패확률도 높으며, 고도의 측정기술과 고가의 비용이 요구되고 있다. 따라서 안전성확인이 필요한 그 시점에 즉시 확인하지 못하고 있어 안전확보에 어려움을 겪고 있다. 본 논문에서는 차륜과 레일간의 접촉력인 윤중과 횡압을 쉽게 측정할 수 있는 방안을 집중적으로 연구하였으며, 가속도과 변위의 거동만으로 탈선 가능성을 예측할 수 있는 새로운 탈선계수 측정방법을 제시하였다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제20권8호
• /
• pp.135-145
• /
• 2004

본 연구에서는 화강풍화토 지반상 unpropped diaphragm wall의 거동을 연구하기 위하여 과재하중의 이격거리를 변화시키면서 원심모형실험을 수행하였다. 원심모형실험시 지반굴착은 흙과 동일한 밀도로 혼합된 zinc chloride 용액이 배수되도록 밸브를 조작하여 실시하였으며, 굴착에 따라 발생하는 지반의 변형과 벽체의 변위 및 휨모멘트를 측정하였다. 수치해석은 대부분의 지반공학 문제에 적용할 수 있는 FLAC 프로그램을 이용하였다. 수치해석에서 모형지반은 Mohr-Coulomb 모델, diaphragm wall은 탄성모델을 사용하여 2차원 평면변형률 조건으로 해석을 수행하였다. 모형실험 결과 파괴면의 직선적인 형태로 파괴면내의 배면측 지반은 벽체를 향하여 하향의 변위를 일으키면서 벽체의 회전에 의해 파괴되었으며, 파괴면의 각도는 67∼74$^{\circ}$정도로 이론적인 파괴면의 각도보다 크게 평가되었다. 실험 및 해석 결과 지반의 최대침하량이 발생하는 위치는 잘 일치하였으며, 깊이에 따른 벽체변위는 선형적인 관계를 나타내었다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제30권5호
• /
• pp.94-100
• /
• 2002

본 논문은 곡면형 압전 복합재료 작동기 LIPCA의 개발 및 성능 실험에 관한 것이다. LIPCA는 압전 세라믹을 중심으로 상층부는 탄성계수가 크면서 열팽창계수가 낮은 섬유강화 복합재료층이 위치하며, 하층부는 탄성계수가 작으면서 열팽창계수가 큰 섬유강화 복합재료층이 위치한다. 작동기의 성능 검증을 위해 작동지그 및 전압 공급 장치 그리고 비접촉 레이저 센서로 이루어진 실험 시스템을 구성하였다. 성능 실험은 양단 단순지지상태에서 압전 재료의 전극에 $100\sim400V_{pp}$의 교류 전압을 1Hz로 가하였을 경우 작동기 중앙부에서 발생하는 수직방향의 변위를 측정하는 것으로 수행하였다. LIPCA와 THUNDER의 성능 검증 결과 LIPCA-C2는 THUNDER에 비해 34% 경량화 되었으며, 작동변위는 13% 향상되었다.

• 터널과지하공간
• /
• 제23권2호
• /
• pp.110-119
• /
• 2013

터널 시공 중 천단침하와 내공변위를 측정하는 것이 일반화되어 있다. 터널 시공 중 계측기를 설치한 후 첫 번째로 측정한 천단침하와 내공변위의 1일간 변위량을 각각 초기천단침하속도와 초기내공변위속도로 또 마지막으로 계측한 천단침하와 내공변위를 각각 최종천단침하와 최종내공변위로 정의하고 계측한 최종변위와 초기변위속도의 관계를 분석하였다. 이를 위한 분석용 자료는 서울지하철 906공구에서 터널 시공 중 계측한 것이다. 이 터널의 폭과 높이는 각각 약 11.5 m, 10 m이며 지표에서 터널천단까지의 깊이는 약 10-20 m의 저심도 터널이다. 또 터널이 시공된 지층은 풍화토 또는 풍화암으로 연약한 지반이다. 터널은 상하반으로 나누어 시공되었고 길이는 1,820 m이다. 이번 분석에 이용한 계측치는 터널 상하반 시공 중에 얻은 것으로 천단침하계측 결과가 184개, 내공변위계측 결과는 258개이다. 분석결과 풍화토의 터널에서 초기변위속도와 최종변위가 상대적으로 큰 경향이 있었다.