• 한국전산구조공학회논문집
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• 제36권3호
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• pp.193-201
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• 2023

본 논문에서는 인장 좌굴 현상을 소개하고 이를 이용한 음의 포아송 효과를 가지는 구조물에 대한 분석을 다룬다. 일반적으로 널리 알려진 좌굴은 압축하중 하에서의 안정성 문제임에 반하여, 인장 좌굴은 인장에 의해 국소적으로 압축력이 생겨 발생하는 좌굴이다. 고전적인 좌굴에 비하여 비교적 최근의 연구이기 때문에 상대적으로 잘 알려지지 않았다. 이에 인장 좌굴 현상을 에너지 관점에서 고찰하고, 해석을 위하여 비틀림 스프링을 가지는 비선형 트러스 유한요소의 정식화를 수행하였다. 비선형해석을 통해 후좌굴 거동을 분석하고 비틀림 스프링이 주요 인자임을 확인하였다. 이러한 후좌굴 거동은 음의 포아송 비를 가지는 구조물에 적용할 수 있으며, 기계적 스위치 등의 장치에 적용할 가능성을 보였다. 얻어진 결과들의 정확성 확인을 위하여 해석해와 상용 유한요소해석 결과들과 비교하여, 개발된 유한요소 모델이 기초 설계에 유용함을 보였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제41권3호
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• pp.202-208
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• 2017

최근 개발된 선박용 주기관은 추진효율 향상과 연료소비율 저감기술이 요구됨에 따라 과거에 비해 높은 비틀림진동 기진력 특성을 갖고 있다. 따라서 이를 제어하기 위해 기본적으로 엔진 선단에 점성 댐퍼나 점성-스프링댐퍼를 장착한다. 점성댐퍼의 경우 댐퍼 내부에 채워진 실리콘 오일이 탄성적인 연결이 없다고 가정하고 댐퍼설계를 하여 왔으나 고점도 실리콘 오일은 높은 점도에 따른 비틀림 강성이 존재할 뿐만 아니라 작동온도와 주파수에 따라 비선형적인 동특성을 갖는다. 본 논문에서는 고점도 실리콘 오일이 적용된 점성댐퍼의 동특성을 확인하고 해당 댐퍼가 장착된 축계의 비틀림진동 특성을 검토하였다. 이를 위해 점성댐퍼의 최적 동특성을 이론적으로 해석하는 방법을 검토하였고, 고점도 실리콘 오일로 채워진 점성댐퍼로 해당축계의 비틀림진동 제어를 하는 경우 댐퍼 작동온도 및 경년변화를 고려한 추진축계 최적 설계 방안에 대해서 검토하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권1호
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• pp.31-36
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• 2014

본 연구에서는 자동차 코일스프링을 대상으로 CFRP 복합재 재료의 적용가능성을 제시하였다. 기존 강재료를 복합재로 대체해서 대폭적인 경량화를 추구하기 위해서는 재료특성 뿐만 아니라 스프링의 설계인자들도 함께 최적화를 해야 할 것이다. 따라서 먼저 복합재 코일스프링의 전단특성을 고려해서 최대 비틀림강성을 나타내도록 45도로 와인딩한 봉 구조물을 구성하였으며, 예측된 전단탄성계수를 시험결과와 비교한 결과 매우 근사한 값을 나타내었다. 다음으로 45도로 와인딩된 CFRP 복합재 스프링의 소선직경을 결정하기 위해서 비틀림 강성을 강재와 복합재 두 재료에 대해서 동일하게 하였으며, 그 결과, 소선직경은 11.0 mm에서 17.5mm로 재료가 복합재로 변경됨에 따라서 증가되어야 한다. 마지막으로 이 같이 구성된 복합재 코일스프링의 유한요소모델을 구성해서 스프링상수를 계산하였으며, 시험결과와 비교 평가하였다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.590-593
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• 2011

본 논문에서는 산업용으로 널리 사용되는 접이식 자동문의 개폐 거동을 관찰하기 위한 운동방정식이 유도 되었다. 특히 자동문이 자유 낙하할 때 갑작스런 닫힘으로 인하여 작업 환경에 초래할 위험을 방지하고자 토션 스프링을 사용하였다. 설정된 작동 시간 및 속도에 적합한 토션 스프링의 강성을 산정하였고, 이를 바탕으로 스프링의 제원을 결정하였다.

• 한국공작기계학회논문집
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• 제10권6호
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• pp.8-14
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• 2001

We develop a method to analyze dynamic behavior off multi-stage gear train system. The example system consists of three shafts supported by ball bearings at the ends of them and two pairs of spur gear set. For exact analysis, the meshing tooth pair of gear set is modeled as spring and damper having time-dependent meshing stiffness and damping. The bearing is modeled as spring. The result of this analysis is compared to that of other model having mean mesh stiffness. The effect of the excitation force by the unbalance off rotor off motor is also analyzed. Finally, the change ova natural frequency of the whole system due to the change of an angle between three shafts is compared in each case, and from this analysis, the avoiding angle for design is advised.

• 한국공작기계학회:학술대회논문집
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• 한국공작기계학회 1999년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.99-104
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• 1999

In this paper, dynamic behavior of a two stage gear train system is analyzed. This system consists of three shafts supported by ball bearing at the ends of them and two pairs of spur gear sets. For exact analysis, the meshing tooth pair of gears is modeled as spring having time-dependent meshing stiffness and damping. The result of this analysis is compared to that of analysis using other model of spring having mean mesh stiffness. The effect of the excitation force by the imbalance of a rotor of a motor on the vibration of a gear train system is also analyzed. Finally, the change of a natural frequency of the whole system due to the change of an angle between three shafts is compared in each case, and from this analysis, the avoiding angle for design is advised.

• 한국항공우주학회지
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• 제31권9호
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• pp.38-45
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• 2003

본 논문은 Strain Energy Hinge(SEH)를 갖는 다목적 2호기의 태양전지판 전개에 대한 동적 모델링과 관련이 있다. 이 연구를 위해 SEH는 단순한 비틀림 스프링으로 치환되었으며 인공위성과 태양전지판은 강체로 가정하고 운동방정식을 유도하였다. 또한 모델링에 지상 실험에 가장 큰 영향을 주고 있는 것으로 관찰된 지지줄의 영향을 고려하였다. 무중력 상태에서의 전개와 지상 전개 결과를 비교한 결과 태양전지판의 전개는 유사하나 인공위성의 운동은 지지줄의 영향으로 인해 전혀 다른 것으로 나타났다. 결론적으로 지상 전개 실험 장치를 이용해 무중력 상태의 태양전지판 전개를 어느 정도 정확하게 묘사할 수 있다. 또한 지지줄의 영향을 조사한 결과 현재 실험실의 지지줄의 길이가 적합한 것으로 나타났다. 지상실험 결과와의 비교는 다음 논문에서 다룬다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제3권4호
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• pp.19-29
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• 1995

This paper discusses the stick-slip phenomenon of the driveline system of a vehicle in consideration of friction. Friction is operated on the between of flywheel and clutch disk. The expressions for obtaining the results have been derived from the equation of motion of a three degree of freedom frictional torsion vibration system which is made up driving part(engine, flywheel), driven part(clutch, transmission) and dynamic load part(vehicle body) by applying forth-order Rungekutta method. It was found that the great affect parameters of the stick-slip or stick motion were surface pressure force between flywheel and clutch disk, time decay parameter of surface pressure force and 1st torsional spring constant of clutch disk when driveline system had been affected by friction force. The results of this study can be used as basic design data of the clutch system for the ride quality improvement of a car.

• 동력기계공학회지
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• 제12권2호
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• pp.23-28
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• 2008

The primary objective of this study is to truly understand reaction force be due to engine exciting force. Exciting forces of the engine apply a source of the vehicle NVH(Noise, Vibration, Harshness). To understand reaction force was applied MSC.Nastran software. Analyzed frequency response analysis of powertrain mount system. First, engine exciting force was applied field function. Also nonlinear characteristics was applied field function : such as dynamic spring constant and loss factor. And nonlinear characteristics was applied CBUSH. Generally characteristics of rubber mount is constant frequency. But characteristics of hydraulic mount depend to frequency. Therefore nonlinear characteristics was applied. Powertrain mounting system be influenced by powertrain specification, mount position, mount angle and mount characteristics etc. In this study, we was analyzed effects of powertrain mounting system. And we was varied dynamics spring constant and loss factor of mounts.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제82권6호
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• pp.735-745
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• 2022

The suspension thyristor valve can generate tremendous vertical acceleration responses in layers and large tension forces in hangers. A shaking table test of a scaled-down model of thyristor valves suspended on a hall building is performed to qualify the risk of vertical uplift of two representative types of valves, the chain valve and the rigid valve. Besides, an analytical model is established to investigate the source of the slackening of hangers. The test results show that the valves frequently experience a large vertical acceleration response. The soft spring joint can significantly reduce acceleration, but is still unable to prevent vertical uplift of the chain valve. The analytical model shows a stiffer roof and inter-story connection both contribute to a higher risk of vertical uplift for a rigid valve. In addition, the planar eccentricity and short hangers, which result in torsional motion of the valve, increase the possibility of vertical uplift for a chain valve. Therefore, spring joints with additional viscous dampers and symmetric layout in each layer are recommended for the rigid and chain valve, respectively, to prevent the uplift of valves.