• 제목/요약/키워드: optimal electrode geometry

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AISI 4340강의 방전가공에서 공정변수의 최적화 (Optimization of Process Parameters for AISI 4340 Steel in Electrical Discharge Machining)

  • 최만성
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.17-22
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    • 2019
  • The method of electrical discharge machining (EDM), one of the processing methods based on non-traditional manufacturing procedures, is gaining increased popularity, since it does not require cutting tools and allows machining involving hard, brittle, thin and complex geometry. This present investigation details the determination of optimum process parameter to attain the better machining performance in EDM of AISI 4340 steel with graphite as a tool electrode. The experimental combinations are planned and analyzed by Taguchi's design of experiments approach. To predict the optimal condition, the experiments are conducted by using Taguchi's L27 orthogonal array. The influence of process variables such as discharge current, pulse on and pulse off time, voltage and spark speed were investigated to control the various desired performance measures such as surface roughness. Analysis of Variance (ANOVA) has to be performed to know the magnitude of each factor. Investigations indicate that the surface roughness is strongly depend on pulsed current.

최대 유전영동력을 위한 전극의 형상 최적설계 (Shape Design Optimization of Electrode for Maximal Dielectrophoresis Forces)

  • 정홍연;조선호
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제32권4호
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    • pp.223-231
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    • 2019
  • 정전기 문제에 대한 연속체 기반 설계 민감도 해석(DSA) 방법을 해석적으로 유도하였다. 고차 항을 포함한 목적 함수를 고려하기 위해 해석 및 DSA 방법을 위해 9 노드 유한요소법 기반 함수를 형상 함수로 사용하였다. 최적화 과정에서의 설계 변수를 B- 스플라인 함수로 매개 변수화하여 비현실적인 형상이 아닌 부드러운 경계를 가진 최적 형상을 얻을 수 있었다. 유한요소법을 이용한 최적화 과정에서 일반적으로 발생하는 메쉬 얽힘 문제를 해결하기 위해 메쉬 균일화 기법을 사용하였다. 이 기법은 디리쉴릿 에너지 범함수를 최소화함으로써 메쉬 균일성을 자동으로 얻을 수 있게 한다. 몇 가지 수치 예제들을 통해 DEP 힘을 최대화하기 위한 평행판의 최적 형상을 얻어낸다. 이를 기존에 실험적으로 검증된 평행판의 최적 형상과 비교하여 그 특성을 논의하였다.

가솔린 직접 분사식 엔진의 운전특성에 관한 연구 (Engine Operation Characteristics of a Gasoline Direct Injection Engine)

  • 조한승;박태용;박성진;조남효
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제8권5호
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    • pp.54-66
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    • 2000
  • A gasoline direct injection single cylinder engine has been developed to study operational characteristics for highly stratified conditions. Parameters related to design and experiment were also studied to understand the characteristics of combustion and emissions at some part load conditions. It was found that optimal timings between the end of fuel injection and spark ignition were existed for stable combustion under the stratified modes, In a low engine speed, fuel spray behavior around piston bowl was important for stable combustion. The in-cylinder air motion affecting fuel spray behavior was found to be a dominant factor at higher engine speed as fuel injection timing had to be advanced to secure enough time for fuel evaporation and mixing with surrounding air. As swirl ratio increased, spark timing could be advanced for stable combustion and a higher compression ratio could be used for improved fuel consumption and stable combustion at the stratified mode. It was also observed that electrode geometry and piston bowl shape played an important role for combustion and emission characteristics and some results were shown for comparison.

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고내압 전력 스위칭용 AlGaN/GaN-on-Si HEMT의 게이트 전계판 구조 최적화에 대한 이차원 시뮬레이션 연구 (Two-dimensional Simulation Study on Optimization of Gate Field Plate Structure for High Breakdown Voltage AlGaN/GaN-on-Si High Electron Mobility Transistors)

  • 이호중;조준형;차호영
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제48권12호
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    • pp.8-14
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    • 2011
  • 본 논문에서는 이차원 소자 시뮬레이션을 활용하여 주어진 게이트-드레인 간격에서 AlGaN/GaN-on-Si HEMT (high electron mobility transistor) 의 고항복전압 구현을 위한 게이트 전계판의 최적화 구조를 제안하였다. 게이트 전계판 구조를 도입하여 게이트 모서리의 전계를 감소시켜 항복전압을 크게 증가시킬 수 있음을 확인 하였으며, 이때 전계판의 길이와 절연막의 두께에 따라 게이트 모서리와 전계판 끝단에서 전계분포의 변화를 분석하였다. 최적화를 위하여 시뮬레이션을 수행한 결과, 1 ${\mu}m$ 정도의 짧은 게이트 전계판으로도 효과적으로 게이트 모서리의 전계를 감소시킬 수 있으며 전계판의 길이가 너무 길어지면 전계판과 드레인 사이의 남은 길이가 일정 수준 이하로 감소되어 오히려 항복전압이 급격하게 감소함을 보였다. 전 계판의 길이가 1 ${\mu}m$ 일 때 최대 항복전압을 얻었으며, 게이트 전계판의 길이를 1 ${\mu}m$로 고정하고 $SiN_x$ 박막의 두께를 변화시켜본 결과 게이트 모서리와 전계판 끝단에서의 전계가 균형을 이루면서 항복전압을 최대로 할 수 있는 최적의 $SiN_x$ 박막 두께는 200~300 nm 인 것으로 나타났다.