nglaura/koreascience-summarization huggingface dataset:
2개의 상으로 구성된 입자 강화 복합재에 대한 균질화와 내부 상태 변수에 대해 2차 미분항이 포함된 비구역적 이론을 적용하여 탄소성 구성 방정식을 제안하였다. 열역학과 소성 포텐셜을 통해 내부 상태 변수에 대한 전개식 또한 본 논문에 포함되었다. 연속체 결함 모델을 이용, 결함 인자에 따른 물성 저하 현상도 감안되었으며 이중 후방응력이 조합된 전개식 또한 제시하였다. 일부 예에 대한 수치해석 결과, 비구역적 변수의 영향이 증가할수록 전단밴드는 감소하나 반면 특정 후방응력 전개가 지배적일수록 소성변형 집중이 증가함이 관찰되었다. 더욱이 두 개의 강소성 상으로 이루어진 복합재의 경우 강성이 높은 게재물의 비중이 증가함에 따라 전단밴드 형성이 용이한 것으로 나타났다. 그 밖에 제어변수들의 변화에 따른 전단밴드 형성에 대한 분석 결과는 Rice 소성 불안정성 분석결과와 잘 일치함 또한 밝혀졌다.

This paper proposes elastic-plastic constitutive relations for a composite material with two phases-inclusion and matrix phases-using a homogenization scheme. A thermodynamic framework is employed to develop non-local plasticity constitutive relations, which are specifically represented in terms of the second-order gradient terms of the internal state variables. A combined two back-stress evolution equation is also established and the degradation of the state and internal variables is expressed by continuum damage mechanics in terms of the damage factor. Then, deformation localization is analyzed; the analysis results show that the proposed model yields a wide range of shear band formation behaviors depending on the evolution of the specific internal state variables. The analysis results also show good agreement with the results of simplified Rice instability analyses.

(게재일: 2014.10.01)
광센서를 이용한 로터리 밑실 감지기를 개발하여 출력 변화에 따른 신호 특성을 분석하였다. 로터리 보빈과 결합되는 광센서 마운트는 ABS(acrylonitrile-butadiene-styrene) resin으로 3D 프린터를 이용하여 형상화하고 로터리 밑실 감지 상태에 따른 출력 변화를 분석하였다. 로터리 밑실 상태에 따라 상대적으로 변화하는 광신호는 충분한 출력신호대비가 관측되어 안정된 제어가 가능하였으며, 이를 통하여 로터리 밑실의 끊김이나 풀림이 효과적이고 신속하게 감지되고 제어되는 방직시스템의 개발이 가능하여 고가원단 손실 감소의 효과를 기대할 수 있다.

We developed a single-channel thread sensor for a rotary bobbin by optical sensing and analyzed the signal characteristics. A specially designed mount made of ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene) resin that encapsulated an optical sensor was fabricated by using a 3D printer and was attached to the rotary bobbin system. Stable control on a weaving machine was achieved by observing the difference in the output signals of an optical sensor system, which vary significantly according to the states of the thread in the weaving operation. The optical sensor effectively detects an unintentional thread cut and run-out during weaving fast enough to enable prompt stopping of the weaving machine, thereby minimizing the loss of expensive fabrics.

(게재일: 2014.10.01)
본 연구에서 제안된 차량용 휠체어 수송메커니즘은 크게 이송메커니즘과 수납메커니즘으로 구성된다. 여기서 휠체어 이송메커니즘은 매니퓰레이터로 구성되며, 차량의 루프에 설치되어 운전석에서 트렁크의 위치까지 휠체어를 이송하는 기능을 한다. 휠체어 수납메커니즘은 리프팅 호이스트로 구성되며, 차량의 트렁크에 설치되어 이송된 휠체어를 트렁크 내부로 수납하고 안전하게 고정하는 기능을 한다. 본 연구에서는 휠체어 이송메커니즘의 조건을 고려한 매니퓰레이터의 방식선정을 위해 수직방식, 수평방식, 텔레스코픽방식 등에 대하여 분석하고 검토하여 하중지지에 강하고 수납보관에 유리한 텔레스코픽방식을 선정하여 적용하였다. 또한 휠체어 수납메커니즘에서는 슬라이드 레일과 리프트와이어에 의한 슬라이드 호이스트방식과 웜기어와 링크로 구성된 회전메커니즘에 의한 회전링크 호이스트방식에 대하여 분석하고 검토하여 트렁크 공간 활용에 유리한 슬라이드 호이스트방식을 선정하여 적용하였다. 본 연구에서 제안된 차량용 휠체어 이송메커니즘은 기존의 휠체어 이용자 이동지원을 위한 차량용 휠체어 이송시스템의 단점을 해소하고 국내 장애인복지차량 구조에 부합하도록 제안하였다.

The wheelchair mechanism for a car that is proposed in this study primarily consists of a transfer mechanism and storage mechanism. The wheelchair transfer mechanism consists of a manipulator installed in the roof of a car, and performs the function of transferring the wheelchair from the driver's seat to the trunk. The wheelchair storage mechanism consists of a lifting hoist installed in the trunk of car, and performs the function of storing the transferred wheelchair in the trunk and safely fastening it in place. This study analyzed and reviewed various manipulators, including a vertical type, Scara type, and telescopic type, with the goal of selecting the best type of manipulator for the wheelchair transfer mechanism. The telescopic type was selected and applied because of its good load support and storage capabilities. In addition, with regard to the wheelchair storage mechanism, a slide hoist type that used a slide rail and lift wire and a rotating link hoist type that used a rotating mechanism consisting of a worm gear and link were analyzed and reviewed. The slide hoist type was selected and applied because it had an advantage in relation to trunk space utilization. This study proposed a wheelchair transfer mechanism for a car to support a conventional wheelchair user's movements, and in order to conform to the structure of a domestic welfare car for the disabled.

(게재일: 2014.10.01)
전자파차폐용 문세트는 기계적 강도 및 내구성과 전자파 차폐라는 전기적 성능 요구를 동시에 충족시켜야 하므로 이에 알맞은 신뢰성입증시험법의 정립이 요구된다. 특히 전자파 차폐 성능에 직접적인 영향을 미치는 핑거스트립이라고 불리는 베링륨동 재질의 박형 스프링 하위 부품은 문짝과 직접적인 반복 건조마찰이 발생하므로 내구성에 만전을 기해야 하는 부위인데, 산업계에서는 주기적인 보전이 필요한 이 핑거스트립의 교체주기에 대한 보증도 또한 필요한 실정이다. 이러한 요구들에 대응하여 본 연구에서는 전자파차폐용문세트의 시험항목들을 정하고 전체 시스템 수명뿐만 아니라 교체품의 교체주기에 대한 보증을 단순한 방법으로 동시수행하는 입증시험을 설계하였다. 결론적으로 하위 교체부품을 가지는 직렬 시스템의 신뢰성입증시험에서는 교체품의 교체주기에 대한 보증도 항상 함께 포함시킬 것을 제안한다.

An electromagnetic shielding doorset must satisfy requirements associated with both mechanical strength/durability and electromagnetic shielding. Among the primary components of the doorset, a finger strip-a leaftype spring normally made of beryllium copper-is a core part to shield electromagnetic waves as well as to endure repetitive dry sliding friction. This study presented a reliability demonstration test method for the doorset system and, by a simple and simultaneous implementation, of the replacement interval of the finger strip. A rigorous evaluation for the qualification of maintenance or replacement interval is included in the reliability demonstration test of any series system that holds critical maintenance sub-units.

(게재일: 2014.10.01)
본 연구의 목적은 해수 흡입구를 고려한 초공동 수중운동체 캐비테이터의 항력과 양력특성 및 해수 흡입유로의 입구에서 압력손실에 대해 예측하는 것이다. 흡입구 직경과 유로에서의 속도, 흡입구의 곡률반경 및 캐비테이터의 받음각이 미치는 영향에 대해 유동해석을 수행하였다. 연구 결과 직경비가 커지면, 항력계수와 압력손실계수가 감소하며, 속도비가 증가할 때 항력계수와 양력계수는 감소하고 압력손실계수는 증가한다. 해수 흡입구에 곡률을 주면 항력계수와 양력계수에는 영향을 미치지 않지만, 압력손실계수가 크게 감소한다. 캐비테이터의 받음각은 항력계수와 압력손실계수에 미소한 영향만을 주나, 양력계수를 크게 변화시킨다. 초공동 수중운동체 설계 시 본 연구 결과를 반영할 수 있다.

The purpose of this study was to investigate the drag and lift characteristics of the cavitator of a supercavitating underwater vehicle and the pressure loss due to water intake. These investigations were performed by changing the diameter, velocity, radius of curvature of the intake, and angle of attack of the cavitator. With increasing ratio of the intake diameter to the cavitator diameter ratio( ), the drag coefficient and the pressure loss coefficient of the water intake decreased. The greater the increase in the ratio of the intake velocity-to-free stream velocity ratio(S), the smaller was the decrease in the drag coefficient and the lift coefficient. When the intake had a radius of curvature(c), the pressure loss coefficient decreased. On the contrary, the effect of the radius of curvature on the drag coefficient was imperceptible. For angles of attack ( ) of the caviatator in the range of to , the drag coefficient and the pressure loss coefficient changed slightly, whereas the lift coefficient increased linearly with increasing angle of attack.

(게재일: 2014.10.01)
유전영동(DEP)이란 비균질의 전기장과 그에 따라 입자 내부에 형성되는 극성힘에 의해 용매에 분산되어 있는 입자에 야기되는 운동을 의미하며, 세포, 바이러스, 나노입자 등의 트래핑, 입자분류, 셀분리 등과 같은 다양한 생물학적 응용에 이용되어 왔다. 지금까지 유전영동트랩에 대한 해석은 주기평균 ponderomotive force 에 기반한 정특성 해석이 주를 이루고 있으며, 동특성에 대해서는 많은 연구가 이루어져 있지 않다. 이는 지금까지 유전영동트랩이 적용된 입자들의 크기가 상대적으로 매우 크기 때문으로, 분석입자의 크기가 매우 작은 나노단위 분석에서는 적절하지 않다. 본 연구에서는, 다양한 시스템 파라미터들에 대한 트래핑의 동역학적 반응 및 그들의 트래핑 안정성에 대한 영향을 심도깊게 관찰하고자 한다. 특히, 입자의 전도율에 따른 입자의 동특성의 변화 또한 관찰하고자 한다.

Dielectrophoresis (DEP) is defined as the motion of suspended particles in solvent resulting from polarization forces induced by an inhomogeneous electric field. DEP has been utilized for various biological applications such as trapping, sorting, separation of cells, viruses, nanoparticles. However, the analysis of DEP trapping has mostly employed the period-averaged ponderomotive forces while the dynamic features of DEP trapping have not been attracted because the target object is relatively large. Such approach is not appropriate for the nanoscale analysis in which the size of object is considerably small. In this study, we thoroughly investigate the dynamic response of trapping to various system parameters and its influence on the trapping stability. The effects of particle conductivity on its motion are also focused.

(게재일: 2014.10.01)
본 논문의 목적은 알루미늄 압출재와 샌드위치 복합재를 사용한 초고속 자기부상 열차의 하이브리드 차체 경량화 설계를 제안하는 것이다. 샌드위치 복합재는 무게 감소를 위해 2차 부재인 루프에 적용되었다. 용접에 의한 샌드위치 복합재 루프와 알루미늄 압출재 사이드 프레임과 접합시키기 위해 샌드위치 복합재 네 옆면에 가이드 알루미늄 프레임을 갖도록 고안하였다. 가이드 알루미늄 프레임의 체결력은 3점 굽힘 시험을 통해 검증하였으며, 차체의 구조 안전성 및 충돌 안전도는 상용 유한요소해석프로그램을 이용하여 철도안전법에 따라 평가하고 검증하였다. 연구결과, 알루미늄 압출재와 샌드위치 복합재로 이루어진 하이브리드 차체는 알루미늄 압출재로만 이루어진 차체에 비해 무게 절감 효과와 향상된 구조 성능을 얻을 수 있다.

The purpose of this paper is to suggest a weight-reduction design method for the hybrid carbody of a high-speed maglev train that uses aluminum extrusion profiles and sandwich composites. A sandwich composite was used on the roof as a secondary member to minimize the weight. In order to assemble the sandwich composite roof and aluminum extrusion side frame of the carbody using welding, a guide aluminum frame located at the four sides of the sandwich composite roof was introduced in this study. The clamping force of this guide aluminum frame was verified by three-point bending test. The structural integrity and crashworthiness of the hybrid carbody of a high-speed maglev train were evaluated and verified according to the Korean Railway Safety Law using a commercial finite element analysis program. The results showed that the hybrid carbody composed of aluminum extrusion frames and a sandwich composite roof was lighter in weight than a carbody made only of aluminum extrusion profiles and had better structural performance.

(게재일: 2014.10.01)
초음파 비선형 파라미터 는 재료의 미세한 변질을 평가하는데 효과적인 인자로 알려져있다. 그런데 지금까지 대부분의 연구는 접촉식 방법을 이용하여 측정하는 연구가 수행되어왔다. 그러나, 접촉식 방법은 탐촉자와 시편사이의 접촉상태가 측정결과에 큰 영향을 미치기 때문에 측정의 재현성을 보장하기 위해 탐촉자의 접촉상태를 일정하게 유지시키기 위한 부수적인 장치가 필요하다. 이러한 불편함을 해소할 목적으로 본 연구에서는 비접촉식 기법을 도입하였다. 다만 초음파의 송신은 접촉식으로 하고 수신만 비접촉식을 적용함으로써 동일한 조건에서 접촉식으로 수신한 경우와 비접촉식으로 수신한 경우를 비교하고자 하였다. 시편은 시효 처리된 알루미늄 합금을 사용하였고, 두 방식의 측정결과 비선형 파라미터 의 변화는 유사하게 나타났다. 이로부터 초음파 비선형 특성의 변화를 비접촉식 수신방법으로 용이하게 평가할 수 있음을 확인하였다.

The ultrasonic nonlinear parameter is generally known as an effective parameter for evaluating material degradation. Thus far, most research has been conducted using a contact method. However, since measurement by this contact method is affected by the contact conditions between the transducer and the specimen, additional devices are required to maintain the contact conditions stable during the measurement. To avoid this inconvenience, this paper proposes a noncontact method. In this study, only the receiver was replaced with a noncontact receiver, and then, the ultrasonic nonlinear parameters measured by the newly developed noncontact receiver were compared with those measured by the contact receiver. Results obtained using both these receivers for heat-treated aluminum alloy specimens showed good agreement. From this result, we can confirm that the ultrasonic nonlinear parameter can be measured using the proposed noncontact ultrasonic method.

(게재일: 2014.10.01)
인체의 근골격계 모델을 이용해 근력을 예측하기 위해서는 인체 및 근육의 물성치를 알아야 한다. 하지만 이러한 물성치들은 측정하기도 어렵고 사람마다 편차도 크다. 따라서 이러한 물성치들의 변화에 따라 근력이 얼마나 달라지는지 예측할 필요가 있다. 본 연구의 목적은 인체 및 근육 물성치의 불확실성을 고려하여 의자에서 일어서는 동작 시 인체 하지부의 근력을 예측하는 절차를 정립하는 것이다. 인체 하지부는 8 개의 Hill-type 근육-건 모델이 포함되어 있는 다물체 시스템으로 모델링 하였다. 이 모델은 시상면(sagittal plane)에서 평면운동을 하는 4 자유도 시스템이다. 각 근력은 일어서는 운동을 하는 동안 근육이 소모한 에너지가 최소화 되도록 근력이 결정된다는 가정 하에 최적화 방법을 이용하여 구하였다. 또한 인체 물성치가 불확실성을 가질 때 근력의 표준편차를 First Order Reliability Method 를 이용해 구하였다. 그 결과 주동근 근력의 표준편차는 150~300N 로 상당히 크게 계산되는 것을 알 수 있었다.

Biomechanical models are often used to predict muscle and joint forces in the human body. For estimation of muscle forces, the body and muscle properties have to be known. However, these properties are difficult to measure and differ from person to person. Therefore, it is necessary to predict the change in muscle forces depending on the body and muscle properties. The objective of the present study is to develop a numerical procedure for estimating the muscle forces in the human lower extremity under uncertainty of body and muscle properties during rising motion from a seated position. The human lower extremity is idealized as a multibody system in which eight Hill-type muscle force models are employed. Each model has four degrees of freedom and is constrained in the sagittal plane. The eight muscle forces are determined by minimizing the metabolic energy consumption during the rising motion. Uncertainty analysis is performed using a first-order reliability method. The one-standard-deviation range of agonistic muscle forces is calculated to be about 150-300 N.

(게재일: 2014.10.01)
본 연구에서는 자동차 서스펜션 구조에 일반적으로 사용되는 용접부 형상에 대하여 굽힘 하중에 의한 피로수명을 예측할 수 있는 절차를 개발하였다. 이종 재료로 이루어진 실제 제품 용접 연결부의 피로수명 예측을 위해, 복잡한 형상의 제품을 단순화한 용접 시편을 설계하고 이에 대한 굽힘 피로 시험을 진행한 후 모멘트-피로수명(M-N) 선도를 제시하였다. 응력 집중에 의한 영향을 분석하기 위해 시편의 형상을 모델링 한 후 정적 하중에 대한 유한요소해석을 수행하여 균열 발생부의 응력을 구하고 응력-피로수명(S-N) 선도를 제시하였다. 유한요소해석을 통해 구한 응력과 이론 계산을 통해 구해준 응력을 이용하여 응력집중계수를 계산하였고, 응력집중부의 피로평가 방법 개선을 위해 보편적으로 사용되는 피로노치계수 평가법과 굽힘 피로 시험 결과를 비교 검토하였다. 그 결과, 이종 재질 용접 연결부의 정확한 피로 수명평가를 위해서는 기하형상을 고려한 피로노치계수 평가 분석뿐만 아니라 두 소재의 맞대기 용접 시편에 대한 피로 시험을 수행해 주어야 할 것으로 판단된다.

In this study, a fatigue assessment method for vehicle suspension systems having welded geometries was established under a bending loading condition. For the fatigue life estimation of the actual product's welded joints made of different steels, bending fatigue tests were performed on welded specimens with a simplified shape for obtaining the moment-fatigue-life plot. Further, geometry modeling of the simplified welded specimens was conducted. Results of finite element analysis were used to obtain the stress-fatigue-life plot. The analysis results were also used to calculate the stress concentration factors for notch-factor-based fatigue life estimation. The test results were compared with results of the general notch-factor-based fatigue life estimation for improving fatigue assessment. As a result, it was concluded that both the welded fatigue tests and the notch-factor-based fatigue life estimation are necessary for accurate fatigue assessment.

(게재일: 2014.10.01)
본 연구는 미세유동칩을 이용하여 당의 일종인 cyclodextrine(CD)과 알루미늄 이온 검출이 가능한 polydiacetylene(PDA)이 집적된 미세섬유를 제작하는 방법을 제안한다. PDA는 공액 고분자의 일종으로 외부 자극에 대해 blue-to-red 색 전이 및 형광이 발현되며 원료가 되는 PCDA의 head group에 따라 자극에 대한 감도가 달라지는 매력적인 특성을 가지고 있다. 따라서, 이온간 교차결합으로 야기되는 하이드로젤 형성 메커니즘과 미세유동칩 내 3차원 유체집속효과를 활용하여 PCDA-EDEA 기반의 diacetylene(DA) 단량체가 집적된 센서 섬유를 제작하였다. 섬유 내 DA 단량체는 UV에 의해 파란색의 PDA로 상 전이가 일어나며 CD나 알루미늄 이온에 반응하여 붉은색으로의 색 전이 및 붉은 형광이 발현되는 특성을 보였다. 또한 형광세기는 CD와 금속 이온의 농도에 따라 변화하는 특성을 나타내었다. 이는 미세섬유가 건조된 경우에도 동일하게 관찰되었다.

We propose a fabrication method for polydiacetylene (PDA)-embedded hydrogel microfibers on a microfluidic chip. These fibers can be applied to the detection of cyclodextrines (CDs), which are a family of sugar and aluminum ions. PDA, a family of conjugated polymers, has unique characteristics when used for a sensor, because it undergoes a blue-to-red color transition and nonfluorescence-to-fluorescence transition in response to environmental stimulation. PDAs have different sensing characteristics depending on the head group of PCDA. By taking advantage of ionic crosslinking-induced hydrogel formation and the 3D hydrodynamic focusing effect on a microfluidic chip, PCDA-EDEA-derived diacetylene (DA) monomer-embedded microfibers were successfully fabricated. UV irradiation of the fibers afforded blue-colored PDA, and the resulting blue PDA fibers underwent a phase transition to red and emitted red fluorescence upon exposure to CDs and aluminum ions. Their fluorescence intensity varied depending on the CDs and aluminum ion concentrations. This phase transition was also observed when the fibers were dried.

(게재일: 2014.10.01)
플랜트 설계를 위해서는 기자재 카탈로그를 구축해야 한다. 기자재의 3 차원 CAD 모델은 목적에 따라 서로 다른 상세도를 가진다. 기자재 제작사는 높은 상세도를 갖는 CAD 데이터를 제공하는 반면에 플랜트 엔지니어링사는 낮은 상세도를 가지는 CAD 데이터가 필요하다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해서 기자재 3D CAD 조립체 데이터를 자동으로 간략화하는 시스템을 개발하였다. 이 논문에서는 간략화 시스템의 구조, 상세 기능과 함께 카탈로그 생성을 위한 중립 데이터 형식을 제안한다. 그리고 프로토타입 시스템을 이용한 간략화 실험 결과를 설명한다.

It is necessary to construct an equipment catalog in plant design. A different level of detail may be needed for the three-dimensional (3D) computer aided design (CAD) data for equipment, depending on the purpose. Equipment suppliers provide CAD data with high complexity, whereas plant designers need CAD data with low complexity. Therefore, it is necessary to simplify the 3D CAD assembly data. To resolve this issue, a system for automatically simplifying the 3D CAD assembly data of equipment was developed. This paper presents the architecture of the system, the detailed functions of the system, and a neutral data format used for uploading simplified 3D CAD assembly data to a plant 3D CAD system. In addition, experiment results using the prototype system are explained.

(게재일: 2014.10.01)
시간 이력 지진해석시 두 가지 가진 방법론[유효하중법(또는 관성법), 거대질량법]이 적용되고 있는데 균열 없는 구조물에 대해서만 두 가지 가진 방법론의 타당성을 확인한 바 있으나, 균열로 인해 강성이 변화하는 균열 배관에 대해서는 가진 방법론의 타당성에 대한 연구가 수행된 바 없다. 본 연구에서는 시간이력 Implicit 동적 탄성 지진해석을 통해 탄성 파괴역학 측면에서 관통 균열 배관에 대한 두 가지 가진 방법론의 타당성을 평가하였다. 평가 결과, 거대질량의 크기와 최대 시간 증분이 적절히 선정된다면 균열 배관에 대해서도 두 가지 가진 방법론이 모두 동일한 결과를 도출함을 확인하였다.

Two acceleration methods, an effective force method (or inertia method) and a large mass method, have been applied for performing time history seismic analysis. The acceleration methods for uncracked structures have been verified via previous studies. However, no study has identified the validity of these acceleration methods for cracked piping. In this study, the validity of the acceleration methods for through-wall cracked piping is assessed via time history implicit dynamic elastic seismic analysis from the viewpoint of linear elastic fracture mechanics. As a result, it is identified that both acceleration methods show the same results for cracked piping if a large mass magnitude and maximum time increment are adequately selected.

(게재일: 2014.10.01)
본 논문에서는 도마뱀 로봇 설계를 위한 생체운동 모사 다물체 동역학 시뮬레이터가 개발되었다. 시뮬레이터에 사용된 다물체-기구 동역학 모델은 상용 소프트웨어인 RecurDyn 에 쿠반에놀 도마뱀의 모션 캡쳐 데이터와 Micro-CT 데이터를 적용하여 생성되었다. 다양한 도마뱀의 보행 운동 특성 해석을 위해서 생체운동 시뮬레이터는 궤적 생성모듈, 역기구학 모듈, 역동역학 모듈로 구성된다. 궤적생성 모듈은 도마뱀의 속도에 따른 척추운동과 발 궤적을 생성한다. 또한, 도마뱀 로봇 설계를 위해서 역기구학을 통한 관절 각도 계산과 그를 통한 역동역학 해석으로 이동속도에 대한 요구 조인트 구동력을 생성한다.

In this study, a multibody simulator was developed to analyze the bio-mimetic motion of a lizard robot design. A RecurDyn multibody dynamics model of a lizard was created using a micro-computerized tomography scan and motion capture data. The bio-mimetic motion simulator consisted of a trajectory generator, an inverse kinematics module, and an inverse dynamics module, which were used for various walking motion analyses of the developed lizard model. The trajectory generation module produces spinal movements and gait trajectories based on the lizard's speed. Using the joint angle history from an inverse kinematic analysis, an inverse dynamic analysis can be carried out, and the required joint torques can be obtained for the lizard robot design. In order to investigate the effectiveness of the developed simulator, the required joint torques of the model were calculated using the simulator.

(게재일: 2014.06.01)
본 논문은 등가정하중을 이용하여 제어시스템을 포함한 구조물의 설계를 위한 최적화 방법을 제안한다. 지난 연구는 구조물과 제어시스템 최적설계를 독립적으로 분리하여 수행하였고, 구조물과 제어시스템을 동시에 최적화하여도 제어시스템의 제어변수는 정상상태에서만 최적화하여 성능을 향상시켰다. 하지만 제어변수는 모든 시간영역에서 최적화해야 한다. 즉, 제어시스템의 해석은 과도상태에서 수행해야 한다. 본 연구에서는 새로운 등가정하중을 이용하여 제어변수를 포함하는 제어시스템 구조물의 최적설계를 위한 방법을 제시하였다. 등가정하중은 동적하중이 구조물에 작용할 때 발생하는 임의 시간에서의 변위장과 동일한 변위장을 만들어내는 정하중을 의미한다. 이렇게 계산된 등가정하중을 이용하여 설계영역에서 선형정적응답 최적설계를 진행한다. 몇 가지 예제를 통해 새로운 등가정하중을 적용한 동적응답 최적설계방법의 유용성을 확인하였다.

An optimization method is proposed for the simultaneous design of structural and control systems using the equivalent static loads. In the past researches, the control parameters of such feedback gains are obtained to improve some performance in the steady-state. However, the actuators which have position and velocity feedback gains should be designed to exhibit a good performance in the time domain. In other words, the system analysis should be conducted for the transient-state in dynamic manner. In this research, a new equivalent static loads method is presented to treat the control variables as the design variables. The equivalent static loads (ESLs) set is defined as a static load set which generates the same displacement field as that from dynamic loads at a certain time. The calculated sets of ESLs are applied as multiple loading conditions in the optimization process. Several examples are solved to validate the proposed method.

(게재일: 2014.06.01)
대부분의 신뢰성 기반 최적설계는 최적설계 과정에서 설계점이 이동함에도 불구하고 설계변수의 불확실성은 변하지 않는다. 하지만 실제 문제에서 설계변수의 값에 따라 불확실성이 변하는 경우가 있다. 예를 들어 철판의 두께가 설계변수이고, 철판의 제작공차가 불확실성인 경우, 철판의 두께에 따라 철판의 제작공차가 달라지기 때문에 설계변수의 값에 따라 그 값의 불확실성이 변한다. 본 연구에서는 설계변수의 값에 따라 불확실성이 변하는 것을 변동 불확실성으로 정의하고, 이를 신뢰성 기반 최적설계에 적용하는 변동 불확실성을 고려한 신뢰성 기반 최적설계 기법을 제안한다. 수학예제에서 변동 불확실성을 고려하지 않은 신뢰성 기반 최적설계와 변동 불확실성을 고려한 신뢰성 기반 최적설계의 비교를 통해 제안한 방법의 필요성을 확인한다. 또한 엔진 크래들의 변동 불확실성을 고려한 신뢰성 기반 최적설계를 통해 제안한 방법의 유용성을 확인한다.

Although many reliability analysis and reliability-based design optimization (RBDO) methods have been developed to estimate system reliability, many studies assume the uncertainty of the design variable to be constant. In practice, because uncertainty varies with the design variable's value, this assumption results in inaccurate conclusions about the reliability of the optimum design. Therefore, uncertainty should be considered variable in RBDO. In this paper, we propose an RBDO method considering variable uncertainty. Variable uncertainty can modify uncertainty for each design point, resulting in accurate reliability estimation. Finally, a notable optimum design is obtained using the proposed method with variable uncertainty. A mathematical example and an engine cradle design are illustrated to verify the proposed method.

(게재일: 2014.06.01)
국내 승용차용 삼원촉매담체의 경우 배기가스 변환 효율이나 압력 강하 등은 엔진 효율 측면에서 만족되고 있지만 열적 내구성은 요구 내구 수명을 만족시키지 못하여 차량정비현장에서 상당한 파손사고가 발견되고 있다. 본 논문에서는 이러한 현상의 원인을 밝히기 위하여 국내 승용차용 삼원촉매담체에서 발생되는 열응력을 온도측정자료와 단순한 열응력 모델을 이용하여 구하였으며 열피로 성능은 확정론적 강도가 아닌 확률과 크기 및 피로 인자를 고려한 확률론적 설계 강도로 평가함으로서 확정론적 설계 강도에 의한 열피로 성능 평가 방법을 극복하였다.

A three-way catalyst substrate for domestic passenger car satisfies the design criteria for exhaust gas exchange and pressure drop but does not have satisfactory thermal fatigue performance. Prefracture faults in this three-way catalyst substrate has often been discovered in vehicle repair or vehicle inspection facilities. This paper presents a thermal fatigue performance estimation method for a three-way catalyst substrate using a probabilistic strength reduction factor model. This method is superior to the thermal fatigue performance estimation method for a three-way catalyst substrate that uses a deterministic strength model.

(게재일: 2014.06.01)
본 연구에서는 데이터 마이닝의 방법인 의사결정나무와 인공신경망을 이용하여 리튬 이차전지의 전류밀도 특성에 대해 핵심 설계 인자를 도출하고 비교하였다. 먼저 의사결정나무-인공신경망 모델을 이용한 설계방법으로, 비선형성을 나타내는 초기 극판 설계인자들 중에 의사결정나무 모델을 통해 주요 설계 인자를 도출한 다음 인공신경망을 이용하여 설계인자들 간의 중요도와 전류밀도와의 가중치 분석을 수행하였다. 두 번째 방법은 인공신경망 모델만을 이용한 방법으로, 초기 설계인자들을 별도의 주요 인자 도출 과정 없이 모두 인공신경망을 구축하는데 사용하여 전류밀도와의 연관성 및 가중치를 분석하였다.

In the present study, a decision tree and artificial neural network were used to determine critical design parameters for lithium ion batteries and compare their performances. First, a design method that used a decision tree-artificial neural network model was used to determine the major design factors among early pole plate design factors that showed nonlinearity. Then, the artificial neural network was used to implement a weighted value analysis of the importance of the design factors and their effect on the current density. The second method involved the use of an artificial neural network model to construct artificial networks without separate determinations of the major early design factors to analyze the connections and weighted values related to the current density.

(게재일: 2014.06.01)