nglaura/koreascience-summarization huggingface dataset:
본 연구에서는 진공 차단기(Vacuum circuit breaker)의 동적 특성을 모사하기 위해 리커다인을 이용한 다물체 동역학 해석 모델이 개발 되었다. 진공 차단기는 VI(Vacuum interrupter)를 포함한 3 개의 주회로 부와, 구동 메커니즘을 포함한 기구부로 구성된다. 이 해석적 모델의 검증을 위해, 해석 결과와 실측을 통한 실험적 결과를 비교 하였다. 일반적으로, 원활한 사고 전류 차단을 위해서는 0.9~1.1m/s 의 차단속도(Opening velocity)가 필요하다. 차단 속도의 향상을 위해, 다구찌 기법을 이용하여 진공 차단기의 설계 변수 최적화를 수행하였다. 또한 향상된 차단기의 동적 특성을 검증하기 위해, 해석 결과와 개선된 샘플의 실험적 결과를 비교 분석 하였다.

In this study, the VCB(Vacuum Circuit Breaker) has been developed using the Recurdyn that is widely used on multibody dynamics analysis. The VCB consists of three main circuits with the VI(Vacuum Interrupter) and the main frame with the operating mechanism. This analytic model is validated by comparing the simulation results and the experimental results. Generally, in order to reliably cut off the breaking current, the opening speed of the VCB after contact separation has to be a 0.9~1.1m/s. Therefore, the study of the design parameters of the VCB is needed. To improve the opening velocity, Taguchi design method is applied to optimize the design parameters of a VCB with a lot of linkages. In addition, to evaluate the improvement of the operating characteristics, the simulation results are compared with the Recurdyn and experimental results with improved prototype sample.

(게재일: 2015.06.01)
하반신 마비환자가 스키를 탈 수 있도록 고안된 모노스키는 스키 플레이트 위에 좌석이 설치된 형태의 썰매이다. 스키를 탈 때 설면으로부터 전달되는 충격은 정상인의 경우 다리관절의 거동에 의하여 흡수되지만 모노스키의 경우에는 좌석에 탑승한 인체에 그대로 전달된다. 상용화된 대부분의 모노스키에는 이를 보완하기 위하여 스키 마운트와 시트 간에 링크 메커니즘과 충격완충장치가 설치되어 있다. 본 연구에서는 유압 실린더가 장착된 모노스키의 주행 시뮬레이션을 수행하고 불규칙한 표면 주행 중 발생하는 진동 충격 가속도를 분석하여 탑승자의 안락감을 평가할 수 있는 모델을 개발하였다. 안락감 평가방법은 국제 규격인 BS6841 을 사용하였다. 개발 모델을 이용하여 유압 완충장치의 노즐조절에 따른 안락감을 평가하였다.

The mono-ski for the paraplegia designed to skiing is formed as seat bucket on the sled. The impact force transferred by snow surface during skiing is absorbed by the leg joints of normal human, but it is transferred to the human body on the seat when using mono-ski. Most of commercially available mono-ski have absorbing device and link mechanism between seat and ski mount in order to complement it. In this study we developed the comfort evaluation model that could provide skiing simulation of mono-ski with hydraulic damper and analyzed vibrational acceleration occurred during skiing uneven surface. The evaluation method used in this study is the international standard BS6841. We evaluated comfort performance of mono-ski in accordance with nozzle adjustment of hydraulic damper.

(게재일: 2015.06.01)
최근 생활수준의 향상으로 인해 가정용 에어컨의 보급률이 꾸준히 증가함에 따라 품질에 대한 소비자의 눈높이 또한 점점 높아지고 있다. 과거에 소비자의 요구는 제품의 효율성에 집중되었지만 점차 저진동/저소음에 대한 부분으로 확장되고 있다. 에어컨의 압축기는 제품의 효율을 결정하는 주요한 부분이면서 동시에 진동/소음의 주된 원인을 제공하고 있다. 압축기에서 발생한 진동/소음은 압축기 케이스와 배관을 통해 주위 구조물로 전달되고 이들은 다시 구조기인 소음이나 2 차적인 진동을 유발하게 된다. 본 연구에서는 RecurDyn 을 이용해 압축기의 진동/소음에 영향을 미치는 모터의 가진력이 고려된 MFBD(Multi Flexible Body Dynamics) 해석 모델을 개발하였다. 개발된 모델을 이용하여 압축기의 진동/소음 특성을 조사하고 압축기에서 발생하는 진동을 계산하여 실험 결과와 비교하였다.

Recently, noise reduction in room air conditioner has been one of the most important issues as well as cooling efficiency. A rotary compressor is widely used in room air conditioners. But, the rotary compressor is the dominant vibration/noise source in an air conditioner. A number of studies have been conducted on reducing rotary compressor vibration/noise through improving muffler and resonator design. However, a noise delivering path between compressor and pipe is not fully taken into consideration. In this paper, the vibration analysis model of rotary compressor is modeled using RecurDyn and experimental validation is presented.

(게재일: 2015.06.01)
유연 다물체 동역학은 실제 시스템을 가능한 유사하게 수치화하여 해석할 수 있기 때문에 일반 동역학 연구에 대한 차세대 주제로 각광을 받고 있다. 이러한 유연 다물체 동역학에 대한 해석 기술은 리커다인이라는 상용 소프트웨어에 효과적으로 적용되어 있는데, 특히 강체와 유연체를 통합하여 하나의 솔버에서 해석을 할 수 있는 특징을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 리커다인의 유연 다물체 동역학 솔버의 기술들을 살펴보고자 한다. 기본적으로 리커다인의 유연 다물체 동역학 해법은 동시회전 기법을 사용하는 증분 유한요소 정식화를 기존의 순환공식을 이용한 동역학 정식화에 결합함으로써 구현되어 진다. 이 과정에서 강체와 유연체 사이의 조인트나 힘 요소 등의 효율적 처리를 위해 가상 바디와 유연체 조인트 개념이 사용된다.

The analysis of multi-flexible-body dynamics (MFBD) has been an important issue in the area of the computational dynamics. This technique has been developed and improved in RecurDyn solver. This paper reviews the formulation which is applied in the RecurDyn solver. Basically, in order to solve the multi-flexible-body dynamics problem, an incremental finite element formulation using a corotational procedure is used. In particular, in order to solve the rigid and flexible bodies together, a constraint equation between a rigid body and a flexible body is applied, in which a virtual body and a flexible body joint are introduced.

(게재일: 2015.06.01)
이 연구는 맥류 곡실발효사료 조제를 위한 적정 수확시기 및 수확시기별 곡실 발효사료의 발효품질을 평가하기 위하여 실시하였다. 그 결과, 알곡의 수분함량은 수확시기가 늦어짐에 따라 감소하는 경향을 보였고, 이삭비율과 천립중은 맥종별 모두 출수 후 일수가 경과됨에 따라 높아지는 경향을 보였다. 알곡수량은 맥종 모두 수확시기가 늦어질수록 유의적으로 증가하는 경향을 보였다(p<0.05). 조단백질 함량은 수확시기가 늦어질수록 맥종 모두 높아지는 경향을 보였고, 조섬유함량은 낮아지는 경향을 보였으며, 조지방과 조회분 함량은 비슷하거나 약간 낮아지는 경향을 보였지만 통계적인 유의성은 없었다. 곡실사료의 발효 전후 사료가치를 비교하여 보면, 일반성분들이 발효를 거친 후 약간 증가되는 경향은 있었지만 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 발효품질 면에서는 공시한 맥종 모두 수확시기가 늦어질수록 pH는 높아지고, 젖산함량은 유의적으로 낮아지는 경향을 보였다(p<0.05). 초산함량은 맥종 모두 수확시기에 따른 차이를 나타내지 않았고, 낙산은 검출되지 않았다. 따라서 수량과 발효품질을 고려할 때, 맥류 곡실사료 조제를 위해서는 겉보리과 쌀보리는 출수 후 35일, 밀은 출수 후 40~45일에 수확하는 것이 적당한 것으로 판단된다.

This experiment was conducted to determine the optimal harvesting time for barley and wheat grain for the production of fermented grain feeds, and to investigate their fermentation quality according to harvesting time. As a result, grain moisture content was decreased with late harvest, whereas spike weight ratio and 1000 grain weight were increased with prolonged period after heading. Grain yielding was increased with late harvesting time significantly at p<0.05. Crude protein content was increased with late harvesting time, but crude fiber content was decreased. Crude fat and ash content were slightly decreased, but not statistically significant. Comparing the effects of fermentation on feed value of winter cereal grain, the approximate compositions were slightly increased after fermentation, but the difference was not significant. Fermentations resulted in increasing the pH value of winter cereal grain silage with late harvesting time, but decreasing the lactic acid content (p<0.05). No significant difference was found in acetic acid, and butyric acid was not detected. Considering the quantity and quality of fermentation, barley and wheat can be used for winter cereal grain silage when they were harvested at 35 days and 40-45 days after heading, respectively.

(게재일: 2015.06.30)
움벼는 수확된 벼의 그루터기에서 2차 분얼이 발생하여 이로부터 새로운 수확물을 얻어내는 것으로 비교적 평균기온이 높은 대구지역에서의 극 조생종, 조생종 및 중만생종벼의 움벼재배 가능성을 검토하였다. 움벼재배에 적합한 품종은 극조생인 진부올, 조운, 조생종인 주남조생이 가능한 것으로 판단되며, 움벼의 생육기간은 생리적 혹은 환경적인 작기의 종료로 본포의 생육기간보다 짧았다. 초장은 36~70%로 짧고, 이삭수도 줄어들었으며 특히 이삭수는 품종별 차이가 현저하였다. 출수 소요일수는 본포 벼의 수전일수가 3~6일 인데 비해 움벼의 경우 출수시작부터 출수 정지까지 오랜 기간 출수가 진행되었다. 본 시험에서 움벼생산이 가능한 세가지 조생품종에 대하여 본포의 생육기간은 110~112일 정도에 비해 움벼의 생육기간은 60~65일 정도로 최소 1개월 정도 생육기간이 짧았으며 수확량은 본포수량의 25~33%정도로 나타났다. 본포에서 생산된 쌀에 비해 움벼에서 생산된 쌀의 단백질함량과 아밀로스함량이 유의하게 높았다. ToYo 미도메터가 나타내는 간접 식미치인 윤기치가 본포에서 수확한 쌀보다 높게 다소 높게 나타났는데 이는 아밀로스 함량이 본포보다 움벼에서 높게 나타났기 때문인 것으로 판단되며, 밥의 외관, 경도, 점도 및 발란스 수치로 환산하는 취반 식미값의 경우는 본포에서 수확한 쌀로 지은 밥에 비해 움벼는 현저하게 낮았다. 본포 수확벼에 비해 움벼로 지은 밥의 경도와 탄력성은 같거나 높아지고, 점성과 찰성은 떨어지는 경향이었다. 본포와 움벼 종자의 발아력은 조운벼를 제외한 진부올과 주남조생의 경우 통계적 유의성이 없었다.

Rice ratooning is the production of a second rice crop from the stubble left behind after the main-crop harvest. The main advantage of rice ratooning is that in areas where rice is the main crop, double crop of rice can be grown for additional returns. Eight cultivars of rice were tested for estimation their ratooning ability. The main crop was harvested at mass maturity, after which the tillers were mowed to stubbles of about 10 cm tall. And then left without any further input, until the ratooned plant were ready for harvest. Highly significant variations were detected in the ratoon performance among cultivars, with ratoon ability ranging from 0% ('Unkwang', 'Jopeyong', 'Odae', 'Nokyang') to 33% ('Jinbuol') in their grain yield. The maximum grain yield from ratoon rice was 202 and 203 kg/10a for 'Jinbuol' and 'Joun' followed by 'Junamjoseng' 174kg/10a. Protein and amylose contents of ratoon rice were more increased than those of main rice. The platability value of cooked rice of ratoon was lower than that of main crop. Germination rate of the previous year's harvest of rice was not significantly different between ratoon and main crop. This rice ratooning system requires short duration, creating possibility for growing another crop in the same cropping year and offers an opportunity to increase cropping intensity per unit of cultivated areas.

(게재일: 2015.06.30)
혼합모드 피로하중을 받는 균열을 갖은 CTS 시편에 대하여 균열경로 예측이론과 Tanaka 의 등가 응력확대계수식을 적용하여 피로균열진전거동을 평가하였다. 새롭게 생성되는 균열선단의 응력확대계수 산정은 ANSYS 를 이용한 유한요소법을 통해 이루어졌고, 균열경로와 균열증분은 마이크로소프트 엑셀에 프로그래밍한 균열경로예측식과 Paris 식으로 계산되었다. 균열증분으로 새롭게 생성된 균열선단의 기하학적인 정보는 엑셀의 기능을 이용해 ANSYS 의 KSCON 명령어가 인식할 수 있게 변화시켜 균열모델링을 용이하게 하였다. 반복적인 균열해석을 위해 유한요소법과 엑셀을 결합한 FECTUM(Finite Element Crack Tip Updating Method)을 개발하였다. 개발된 FECTUM 을 편측 3 점 굽힘을 통해 혼합모드의 구현이 가능한 SENB 시편(Single Edge Notched Bend Specimen)에 적용해본 결과, 균열경로는 물론 파단될 때까지의 피로하중 반복수의 차이가 3% 미만으로 잘 일치하는 모습을 보여, 개발된 기법의 타당성을 검증하였다.

To estimate the fatigue crack propagation behavior of compact tension shear (CTS) specimen under mixed-mode loads, crack path prediction theories and Tanaka's equation were applied. The stress intensity factor at a newly created crack tip was calculated using a finite element method via ANSYS, and the crack path and crack increment were then obtained from the crack path prediction theories, Tanaka's equation, and the Paris' equation, which were preprogrammed in Microsoft Excel. A new method called the finite element crack tip updating method (FECTUM) was developed. In this method, the finite element method and Microsoft Excel are used to calculate the stress intensity factors and the crack path, respectively, at the crack tip per each crack increment. The developed FECTUM was applied to simulate the fatigue crack propagation of a single-edge notched bending (SENB) specimen under eccentric three-point bending loads. The results showed that the number of cycles to failure of the specimen obtained experimentally and numerically were in good agreement within an error range of less than 3%.

(게재일: 2015.07.01)
자동차 암레스트의 사출성형과 코팅을 동시에 구현하기 위하여 인몰드 코팅 금형을 설계하였다. 개발된 금형은 하나의 코어와 두개의 캐비티를 포함하고 있으며, 캐비티는 기재 캐비티와 코팅 캐비티로 이루어진다. 코어는 가동측 형판에 부착되었으며, 두개의 캐비티는 고정측 형판에서 슬라이딩하는 평판위에 설치되었다. 2 단계 공정으로 이루어지며 가장 먼저 사출성형된 제품은 슬라이딩 평판에 의하여 2 번째 캐비티로 전달되었다. 기재에 적용된 소재는 PC/ABS 이며, 코팅제로는 2 액형 폴리우레탄이 사용되었다. 코팅제의 토출유량을 변경하면서 실험을 수행하였으며, 주제와 경화제의 믹싱특성을 고찰하였다. 토출유량이 증가함에 따라 믹싱이 더욱 향상되었으며, 주입된 코팅제의 중량이 증가할수록 기재 표면에 발생하는 기포가 감소하였다.

A mold design for in-mold coating was developed to achieve simultaneous coating and injection molding of an automotive armrest. The developed mold includes one core and two cavities which are composed of a substrate cavity and a coating cavity. The core was attached to a movable plate and two cavities were mounted on a plate sliding in a stationary plate. In a two-step process, the part was first injection molded and subsequently, with the aid of a sliding table, was transferred to a second cavity. The materials used were PC/ABS for substrate and two-component polyurethane for coating. The experiments were conducted by changing the flow rate to investigate mixing characteristics. As the flow rate increased, the mixing improved. Additionally, the bubbles appeared over the substrate surface decreased with an increase of the weight of injected coating material.

(게재일: 2015.07.01)
본 연구는 비지배 분류 유전알고리즘(NSGA-II)을 이용하여 흐트러진 쿼드콥터의 자세를 빠르게 회복 할 수 있는 최적화된 PID(Proportional-Integral-Derivative) 이득 값을 얻고자 하였다. PID 제어에 앞서 로터가 4 개로 이루어진 쿼드콥터의 간격을 전산유체해석을 통해 정의하였으며, 정의된 쿼드콥터 모델을 통하여 PID 제어 알고리즘을 생성하였다. 반응표면 모델을 생성하기 위해 실험계획법의 하나인 D-최적계획법 이용하여 실험점을 배치 시킨 후 반응표면모델을 생성하였다. Roll 과 Altitude 의 두 값을 동시에 만족할 수 있는 PID 의 이득 값을 NSGA-II 를 통해 쿼드콥터의 최단 시간의 자세제어를 할 수 있는 최적의 이득 값을 얻을 수 있었다.

In this study, the nondominated sorting genetic algorithm (NSGA-II) is used to obtain the optimized proportional-integral-derivative (PID) gain value that can quickly recover the motion of a quadcopter after a disturbance. Prior to PID control, the four-rotor quadcopter interval was defined using computational fluid dynamics (CFD). Through the definition of this model, the PID control algorithm was generated. To construct a response surface model, D-optimal programming was used for the generation of experimental points. For this purpose, a gain value that satisfies both the roll and altitude PID gain values is obtained. Using the NSGA-II, the gain value of shorten time of the quadcopter motion control can be optimized.

(게재일: 2015.07.01)
본 연구는 steel 재질의 판과 Cu, Ni, Al, Mg 재질의 핀 간에 발생하는 마찰에 의한 마찰소음 특성을 왕복운동 및 회전운동 실험장치를 통하여 연구하였다. 실험 결과 미끄럼 속도에 대한 마찰곡선의 음의 기울기가 소음발생시점에 영향을 주었다. 특히 Cu 가 소음발생시점과 음의 기울기 측면에서 마찰소음방지에 가장 우수한 재질임을 확인하였다.

The onset characteristics of friction-induced noise for a steel plate and 4 metallic pins (Cu, Ni, Al, Mg) were studied through the pin-on-disk machine and the reciprocating testing machine. The results showed that the negative slope of the friction curve was related to the onset time of friction noise. Particularly, Cu was found to be the best metallic material for preventing squeak noise in terms of the onset time and the negative friction slope.

(게재일: 2015.07.01)
유성 기어박스의 진동기반 고장진단 기법은 조립 및 제작공차와 하중조건에 의해 결정되는 진동 변조특성에 따라 성능을 달리하는 특성을 갖는다. 이 논문에서는 풍력발전기에 장착되어 있는 유성 기어박스의 고장을 효과적으로 진단하기 위해 진동 변조특성을 고려한 고장진단기법을 제안하고자 한다. 리샘플링된 진동신호에 대한 대역 필터링을 사용함으로써 유성기어박스의 진동 변조특성을 규명하고자 하였으며, 진동추출 윈도우함수의 최적위치를 선정하여 활용함으로써 가변적 진동 변조현상에서도 강건한 고장진단을 수행할 수 있도록 하였다. 제안된 고장진단기법의 검증을 위해 2kW 급 풍력발전기 테스트베드가 설계되었으며 기어 치 부분파손이 모사 제작되어 기어박스에 장착되었다.

The performance of fault diagnostics for a planetary gearbox depends on vibration modulation characteristics, which can vary with manufacturing & assembly tolerance, and load condition. In this paper, a fault diagnostics technique that considers vibration modulation characteristics is proposed for the effective fault detection of planetary gearboxes in wind turbines. For identifying the vibration modulation characteristics in practice, re-sampled vibration signals are processed with narrow band-pass filters. Thereafter, the optimal position of the vibration extraction window is identified for effective detection of faulty signals under the varying vibration modulation characteristics. The proposed diagnostics technique makes it possible to perform robust diagnostics of the planetary gearbox with regard to the changeable vibration modulation effect. For demonstrating the proposed fault diagnostics technique, a 2-kW WT testbed is designed with two DC motors and gearboxes. A faulty gear with partial tooth breakage is machined and assembled into the gearbox.

(게재일: 2015.07.01)
본 연구에서는 다른 게이지 체적을 가지는 시편들의 동일한 에너지밀도 하에서의 통전소성 인장 거동을 실험을 통하여 비교하였다. 5052-H32 알루미늄 합금의 통전소성 인장실험의 결과는 시편의 게이지 길이나 폭 혹은 체적에 상관없이 동일한 에너지밀도가 가해질 때 거의 유사한 통전소성 특성을 보여준다. 특히 통전소성 인장시험의 전형적인 현상인 stress-drop 의 크기를 비교할 때, 소재의 통전소성이 개별적인 전류밀도와 통전시간이 아닌 에너지밀도에 의해서 영향을 받는다는 것을 확인할 수 있다. 본 논문의 결과는 통전소성 현상을 응용한 제조공정의 개발 시 공정설계변수들 중 전류밀도와 통전시간 두 가지를 에너지밀도 하나로 줄일 수 있다는 것을 의미하며 이는 향 후 다양한 통전소성 기반 제조기술의 개발에 이바지 할 것으로 예상된다.

In the present study, electroplastic tensile behaviors of aluminum 5052-H32 alloy specimens with different gage dimensions are investigated under a constant electric energy density (electric energy per unit volume). The experimental results show that equivalent electric energy densities induce nearly identical electroplastic behaviors even with different gage dimensions (length, width, or volume). Additionally, the experimental results demonstrate that the electroplastic behavior of the selected aluminum alloy is best described by the electric energy density, which is a function of current density and current duration, rather than individual current density or current duration. The results of the present study suggest that the electric energy density may replace current density and current duration as a design parameter in electrically assisted forming processes.

(게재일: 2015.07.01)
표면확산계수의 활성화를 통한 실리콘-게르마늄(silicon-germanium) 양자점의 성장을 수치해석적으로 구현하였다. 실리콘 기판 위에 증착된 실리콘-게르마늄 박막의 성장을 표현하는 비선형 지배방정식을 유도하였으며, 확산계수를 온도의 함수로 고려하여 표면확산계수의 국소적 향상이 미치는 효과를 살펴보았다. 해석결과는 안정상태의 박막이 섭동될 때에 양자점이 자기조립되는 과정을 보여주며, 박막표면의 국소부위에 선택적으로 구조물이 성장하는 현상을 나타낸다. 본 연구는 바텀업(bottom-up) 방식이 내재적으로 지닌 불규칙성을 해결할 대안을 마련하여 양자기기를 위한 공정개발의 방향을 제시한다.

A numerical investigation to simulate the selective growth of silicon-germanium quantum-dots via local surface diffusivity enhancement is presented. A nonlinear equation for the waviness evolution of film surface is derived to consider the effects of spatially-varying diffusivity, influenced by a surface temperature profile. Results show that the morphology of the initially planar film shapes into an undulated surface upon perturbation, and a steady-state solution describes a fully grown quantum-dot. The present study points toward a fabrication technique that can obtain selectivity for self-assembly.

(게재일: 2015.07.01)
본 논문은 이전 연구에서 제시한 여러 가지 Ramberg-Osgood 상수 결정법을 비교하여 파단전 누설평가에 사용되기 가장 적합한 상수 결정법을 선정하였다. 비교에 사용한 재료는 운전온도인 에서 실험한 SA312 TP316 과 SA508 Gr.1a 이다. 상수 결정법을 선정하기 위해 실제 응력-변형률 데이터를 모두 이용하는 증분 소성 이론과 Ramberg-Osgood 상수를 이용하는 변형 소성이론을 유한요소 해석에 적용하여 계산한 J 적분과 균열 열림 변위를 비교하였다. 비교 결과에서 증분 소성 이론 결과와 가장 잘 일치하는 상수 결정법을 최종적으로 파단전 누설 평가에 적합한 방법으로 선정하였다.

In this study, a method for determining Ramberg-Osgood constants for leak-before-break evaluation was investigated. The Ramberg-Osgood constants were calculated for SA312, TP316, and SA-508 Gr.1a in an operating temperature of . Incremental plasticity, using stress-strain data obtained from experiment, and deformation plasticity, using the Ramberg-Osgood constants, were considered in a finite element analysis. Using incremental plasticity and deformation plasticity, J-integrals and crack opening displacement values were calculated and compared. By comparing the results of incremental plasticity and deformation plasticity, a suitable method for determining Ramberg-Osgood constants for leak-before-break evaluation was confirmed.

(게재일: 2015.07.01)
풍력 발전기용 기계부품은 주로 자유단조 공법을 통하여 제조된다. 본 연구는 풍력발전기용 타워부품인 도아프레임의 제조하기 위한 발전된 단조공법에 관한 연구이다. 개발된 단조공법의 장점은 원소재 회수율을 높임에 따라 원소재 투입량을 줄임으로 제조원가를 낮춘다. 기존의 단조공업은 유압프레스를 이용하여 단조작업이 이루어지며 최종제품과 단조품의 형상 차이로인하여 많은 부분이 가공으로 제거된다. 하지만 제안된 단조공법은 열간 자유단조와 링롤링공법을 통하여 원소재 회수율을 높이게 된다. 새로운 공법의 유효성은 링롤링 블랭크의 치수와 밀접한 관련이 있기 때문에 유한요소해석을 통하여 블랭크의 치수를 최적화 하였다. 유한요소해석을 통하여 얻은 단조품의 치수는 시제품 생산을 통하여 검증하였다.

The mechanical components for wind turbines are mainly manufactured using open-die forging. This research introduces an advanced forging method to produce the door frame of the tubular wind turbine tower. The advantages of this new forging method are an increase in the raw material utilization ratio and a reduction in energy cost. In the conventional method, the door frame is hot forged with a hydraulic press and amounts of material are machined out because of the shape difference between the forged and final machine products. The proposed forging method is composed of hot forging and ring rolling processes to increase the material utilization ratio. The effectiveness of this new forging method is deeply related to the ring rolled blank dimension before the final forging. To get the optimal ring rolled blank, forged shape prediction using the finite element analysis method was applied. The forged dimensions produced by the new forging method were verified through the first article production.

(게재일: 2015.07.01)
저압터빈 최종단 블레이드는 발전설비의 대용량화에 따라 대형화 되고 있으며, 터빈을 구성하는 모든 블레이드 중 상대적으로 그 크기가 가장 크다. 그 결과 블레이드는 매우 높은 원심력과 낮은 고유 진동수 특성을 가지며 그에 따른 각종 손상이 발생하게 된다. 최근 국내에서 가동연수 증가와 잦은 기동정지에 따른 저압터빈 최종단 블레이드의 손상이 자주 보고되고 있어, 본 연구에서는 유한요소법을 이용하여 원심력에 의한 응력해석, 응력경화효과에 따른 고유진동수 해석 및 조화응답해석을 수행 하였다. 그 결과 예측된 블레이드의 에어포일 선단부 최대 피로응력의 위치와 실제 균열의 발생위치가 일치함으로써 피로손상에 의한 결과임을 확인하였고, 노치에 의한 등가피로한도가 노치피로한도에 접근하였다.

The sizes of the final blades of a low-pressure (LP) steam turbine have been getting larger for the development of high-capacity power plants. They are also larger than the other blades in the same system. As a result, fatigue damage is caused by a large centrifugal force and a low natural frequency of the blade. Recently, many failure cases have been reported due to repeated turbine startups and their prolonged use. In this study, the causes and mechanism of failure of a LP turbine blade were analyzed by using a finite element method to calculate the centrifugal force, the natural frequency of a stress-stiffening effect, and the harmonic response. It was observed that the expected fatigue damage position matched the real crack position at the airfoil's leading edge, and an equivalence fatigue limit approached a notch fatigue limit.

(게재일: 2015.07.01)
평엔드밀 가공된 측벽 형상에 공구 형상이 미치는 영향에 대하여 알아보고자 한다. 이를 위하여, 공구 형상을 비틀림각, 절삭날 수, 직경으로 구분하여 특징지었으며, 가공면의 기하학적 특성은 서로 직교하는 이송방향 형상과 축방향 형상으로 나누어 고려하였다. 각 방향의 형상 특성은 공구와 공작물 및 절삭날과 공작물의 간섭 영역으로부터 계산한 순간 절삭면적을 바탕으로 추정하였으며, 추정의 타당성을 가공면 형상 및 배분력 측정을 통하여 검증하였다. 연구 결과, 이송방향 형상의 결함은 공구 퇴출 및 공구 경로의 곡률반경이 변하는 구간에서 나타나며, 이외의 구간에서는 축방향 형상의 결함이 주를 이루는 것이 확인되었다. 측벽의 가공정밀도를 향상시키기 위해서는, 상대적으로 직경이 작고, 비틀림각이 큰 절삭날을 많이 갖는 엔드밀을 사용하여 상향절삭 하는 것이 바람직할 것으로 추천된다.

This paper presents the effects of the tool shape on the geometrical characteristics of flat end-milled side walls. A tool shape is characterized by such parameters as helix angle, number of cutting edges, and diameter. The geometrical characteristics of the side walls are represented by the surface profiles in the feed and axial directions, which are orthogonal to each other. The geometrical defects in each direction are estimated based on the instantaneous apparent cutting areas, which are represented by the interference area between the tool and workpiece and that between the cutting edge and workpiece. It is confirmed that a geometrical defect in the feed direction is formed when the tool leaves the workpiece and the curvature of the tool path changes. Defects in the axial direction are also found in the side walls, except for the defect zone in the feed direction. An up-cut using an end-mill with a steeper helix angle, a greater number of cutting edges, and a smaller diameter are thus found to improve the geometrical accuracy of end-milled side walls.

(게재일: 2015.01.01)
본 연구에서는 피로 하중 및 크리프 하중을 받는 Mod.9Cr-1Mo (ASME Grade 91)강 시편에 대한 일련의 실험결과로부터 재료물성치인 고온 균열진전 모델을 개발하였다. 이 균열진전 모델은 크리프-피로하중을 받는 균열체의 결함평가에 사용되는 물성치이다. 한국원자력연구원이 수행한 일련의 피로 균열진전(FCG) 속도 실험 및 크리프 균열진전(CCG) 속도 실험 결과로부터 균열진전 모델을 결정하고, 이를 프랑스의 고온 설계 기술기준인 RCC-MRx 와 비교함으로써 설계 물성치의 보수성에 대해 검토하였다. RCC-MRx 는 FCG 모델 및 CCG 모델을 Section III Tome 6 에서 제공하고 있는데, 실험으로부터 결정한 균열진전 모델과 비교한 결과 RCC-MRx 의 FCG 모델은 보수적인 것으로 나타난 반면 CCG 모델은 비보수적인 것으로 나타나 동 물성치에 대한 검증이 필요한 것으로 나타났다. 또한 본 연구에서는 기계적 강도 및 크리프 시험결과에 대해서도 RCC-MRx 의 물성치와 비교 및 분석하였다.

The material properties of crack growth models at an elevated temperature were derived from the results of numerous crack growth tests for Mod.9Cr-1Mo (ASME Grade 91) steel specimens under fatigue loading and creep loading at an elevated temperature. These crack growth models were needed for defect assessment under creep-fatigue loading. The mathematical crack growth rate models for fatigue crack growth (FCG) and creep crack growth (CCG) were determined based on the test results, and the models were compared with those of the French design code RCC-MRx to investigate the conservatism of the code. The French design code RCC-MRx provides an FCG model and a CCG model for Grade 91 steel in Section III Tome 6. It was shown that the FCG model of RCC-MRx is conservative, while the CCG model is non-conservative compared with the present test data. Thus, it was shown that further validation of the property was required. Mechanical strength tests and creep tests were also conducted, and the test results were compared with those of RCC-MRx.

(게재일: 2015.01.01)