nglaura/koreascience-summarization huggingface dataset:
주조공정에서 발생하는 수축공과 같은 내부 결함은 일반적으로 응력집중을 발생시키며 균열의 시작점이 되므로 충격과 같은 기계적 거동에 있어 결함의 영향을 이해하는 것이 중요하다. 본 연구는 주조 알루미늄 합금의 충격 거동에 대한 내부 수축 결함의 영향을 실험적 방법과 전산 해석을 이용하여 비교 및 평가하였다. 시편의 내부 결함은 주조 후 산업용 CT 장비를 통해 검출하였으며 추출된 결함은 형상단순화법에 의해 타원체로 단순화하고 충격 해석을 위한 전산 해석을 수행하였다. 그 결과 본 연구에서 제안한 방법으로 내부 결함을 포함한 주조품의 충격 거동을 실험과 유사하게 예측함을 확인할 수 있었다.

In general, internal defects, such as shrinkage in casting, cause stress concentration and can be a starting point for cracks. Therefore, it is important to understand the effects of internal defects on the mechanical properties including the impact behavior. This study aim is to evaluate the effects of internal casting defects on the impact performance of Al-alloy castings. Both an experimental method and computational analysis were used to achieve the research objective. The internal defects in the casting were scanned using an industrial CT scanner, and their shape was simplified using ellipsoidal primitives for impact analysis. The good agreement between the experimental and computer simulation results verified the reliability of the proposed computational method for the FEA of casting components with internal defects.

(게재일: 2012.12.01)
본 논문은 AUTODYN-3D 프로그램을 이용한 방탄 헬멧의 탄도충격에 관한 연구를 하였다. 두 가지 유형의 재료가 방탄 헬멧에 사용되었다. Kevlar 및 Steel/Kevlar 혼합복합재 이다. 강구와 7.62 mm 금속피복탄이 시뮬레이션에서 사용되었다. 시뮬레이션에서 발사체의 변형된 형상과 내부에너지가 계산되었다. 결과는 Steel/Kevlar 헬멧을 관통하기 위해 요구되는 충격속도는 강구와 7.62 mm 금속피복탄에 따라 각각 655 m/s 와 845 m/s 이상이다. 결과로부터 Kevlar 와 Steel/Kevlar 헬멧 사이의 탄도 저항에 큰 차이를 볼 수 있었다. NIJ-STD-0106.01 Type II헬멧에 대한 시뮬레이션으로 충격 속도 358 m/s 의 7.62 mm 금속피복탄이 사용되었다. 시뮬레이션 결과는 Steel/Kevlar 헬멧이 충격 속도 358 m/s 의 7.62 mm 금속피복탄을 방어할 수 있는 것으로 나타났다.

In this study, ballistic impact effects on a helmet were investigated using the AUTODYN-3D program. Two types of materials were used for manufacturing the helmet: single Kevlar and Steel/Kevlar hybrid composites. Furthermore, two types of bullets were used in the simulation: steel spherical and 7.62 mm full-jacketed. In the simulation, the shape deformation of the projectile and internal energy were calculated. From the results, impact velocities above 655 m/s and 845 m/s were required to perforate the Steel/Kevlar helmet with steel spherical and 7.62 mm full-jacketed bullets, respectively. The results show that there was a large difference between the ballistic resistance of the Kevlar and Steel/Kevlar helmets. For the simulation on an NIJ-STD-0106.01 Type II helmet, a 7.62 mm fulljacketed bullet with a striking velocity of 358 m/s was used. Simulation results show that the Steel/Kevlar helmet could resist a 7.62 mm full-jacketed bullet traveling at 358 m/s.

(게재일: 2012.12.01)
배열회수 증기발생기는 복합발전플랜트에서 사용되는 주요기기로서, 박판으로 제작된 대형구조물이며 열변형과 열피로에 매우 민감하다. 따라서 운전 중에 발생하는 열피로에 의한 파손을 예방하기 위하여 대규모해석 기반의 안전성 평가가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 대규모해석을 수행하고 이를 활용하여 배열회수 증기발생기의 손상 메커니즘 분석 및 해결방안을 도출하고자 한다. 또한 이를 반영하여 열변형과 열피로를 예방하고 건전성을 확보할 수 있는 모델을 제안 및 검증하고자 한다. 이는 수직형 배열회수 증기발생기의 안전성 향상을 위한 기초자료로 활용된다.

A Heat Recovery Steam Generator(HRSG) is the main component of a Combined Cycle Power Plant(CCPP). It is a very large structure that is made from relatively thin metal sheets. Therefore, the structural integrity of an HRSG is very important to ensure safe operation during plant lifetime. In particular, thermal deformation and thermal fatigue have been revealed as the main causes of the mechanical degradation of an HRSG. In order to prevent unexpected damage, safety evaluation based on a large-scale analysis is necessary. Therefore, this study aims to improve the safety of HRSG by using Finite Element Analysis(FEA) results derived from large-scale analysis. Furthermore, the modified design is verified by comparing it with the original one. This result will be used as basic data for improving the safety of a vertical-type HRSG.

(게재일: 2012.12.01)
Ti-6Al-4V 재에 다양한 표면처리방법을 통하여 나노스킨화된 피로시험편을 제작하고 회전굽힘피로 시험과 축하중 인장압축피로시험을 수행하였다. 특히 S-N 곡선에서 초음파나노표면개질(UNSM)법은 국내특허기술로 다른 처리법들보다 우수한 결과를 보였고, UNSM 처리된 직경 5 mm 재는 6 mm 티타늄재를 대치 가능할 성능을 얻었다. UNSM 처리된 사이클 이상의 장수명영역에서 피로강도가 크게 향상되는 시험결과를 얻었다. 균열발생 패턴의 분석을 통하여 Ti-6Al-4V 재는 응력의 작용형태에 따라 표면균열발생형(surface originating crack type)과 내부균열발생형(interior originating crack type)인 어안균열(fish eye crack)이 발생하는 메커니즘을 분석하였다.

Nanoskins were fabricated on a Ti-6Al-4V material by carrying out various surface treatments, i.e., deep rolling, laser shot peening, and ultrasonic nanocrystal surface modification (UNSM). These surface treatments are newly developed techniques and are becoming more popular for industrial applications. Fatigue tests were carried out using material test system (MTS); these tests included the axial loading tension-compression fatigue test (R = -1, RT, 5 Hz, sinusoidal wave) and rotating bending fatigue test (R = -1, RT, 3200 rpm). The analysis of the crack initiation pattern in the UNSM-treated material indicated that the crack was interior originating in the axial loading tension-compression cycle, and was surface originating in the bending fatigue test. UNSM treatment significantly improved the fatigue strength for the regime of above cycles that S-N curve of rotating bending stress clearly show the performance of a 5 mm titanium specimen after UNSM treatment is similar to that of an untreated 6 mm titanium specimen.

(게재일: 2012.04.01)
자동차용 휠 베어링은 동력을 전달하고 차량의 무게를 지지해주는 중요한 부품으로써 너클에 체결된다. 이때 체결 토크에 의하여 시일 압입부와 궤도부를 포함하는 휠 베어링 외륜의 변형이 발생한다. 본 연구에서는 휠 베어링 외륜의 변형을 유한요소법을 이용하여 해석하였다. 상용 소프트웨어 MSC.MARC 를 이용하였고, 외륜, 볼트, 너클의 체결거동을 보다 정확하게 예측하기 위하여 탄소성 해석과 접촉 해석을 수행하였다. 외륜 플랜지는 가공에 따라서 다소 오목하게 형성될 수 있으며, 이는 너클과의 체결 시 틈새 발생을 유발하여 변형에 영향을 줄 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 외륜의 오목한 정도를 변화시키면서 변형 해석을 수행하였다. 해석 결과를 검증 하기 위하여 시험을 수행하였고, 해석과 시험 결과를 비교한 결과 비교적 유사함을 알 수 있었다.

The wheel bearing is one of the important parts in a vehicle for translating power and bearing weight. When it is mounted on the knuckle by using bolts, the distortion of the outer ring including the seal mounting point and raceway occurs. In this study, a numerical analysis was performed to analyze the distortion of the outer ring by using a finite element method. The commercial software MSC.MARC was used for this purpose. Elastoplastic and contact analysis were carried out to compute the clamping behavior of the outer ring, bolts, and knuckle. Because the concavity on the flange of the outer ring affects the deformation, its effect was considered. To verify the reliability of this study, the roundness of the outer ring was measured. The experimental results were comparatively in agreement with the computational results.

(게재일: 2012.12.01)
본 논문에서는 두꺼운 배관에 존재하는 축방향 경사관통균열의 탄성응력확대계수 및 탄성 균열열림변위 해를 제시하였다. 이를 위해 배관의 두께, 기준균열길이, 경사관통균열 길이비를 체계적으로 변화시키며 3차원 탄성 유한요소해석을 수행하였다. 하중조건으로는 균열 성장에 영향을 미치는 내압을 고려하였다. 유한요소해석 결과를 바탕으로 두꺼운 배관에 존재하는 이상적인 축방향 관통균열과 경사관통균열에 대한 탄성응력확대계수와 탄성 균열열림변위를 균열선단 및 두께를 따라 제시하였다. 특히 응력확대 계수의 경우에는 이상적인 축방향 관통균열 결과로부터 쉽게 경사관통균열의 응력확대계수를 구할 수 있는 경사관통균열 보정계수를 제시하였다.

The present paper provides the elastic stress intensity factors (SIFs) and the crack opening displacements (CODs) of a thick-walled pipe with a slanted axial through-wall crack. For estimating these elastic fracture mechanics parameters, systematic three-dimensional elastic finite element (FE) analyses were performed by considering geometric variables, i.e., thickness of pipe, reference crack length, and crack length ratio, affecting the SIFs and CODs. As for loading condition, the internal pressure was considered. Based on the FE results, the SIFs and CODs of slanted axial through-wall cracks in a thickwalled pipe along the crack front and the wall thickness were calculated. In particular, to calculate the SIFs of a thick-walled pipe with a slanted axial through-wall crack from those of a thick-walled pipe with an idealized axial through-wall crack, a slant correction factor representing the effect of the slant crack on the SIFs was proposed.

(게재일: 2012.12.01)
본 논문에서는 기존 랙-피니언 시스템의 랙 치형을 핀 또는 롤러로 대체한 롤러 랙 피니언 (RRP) 시스템의 표면피로 향상방안을 고찰하였다. 우선 전위계수(profile shift coefficient)를 고려하여 RRP 시스템의 캠 피니언(cam pinion)에 대한 엄밀 치형설계 방법 및 언더컷 방지 조건을 소개하였고, 이를 바탕으로 설계인자의 변화에 따른 하중 및 하중응력계수(load stress factor)의 변화를 검토하였다. 이를 통해 RRP 시스템의 표면 내구성을 향상시킬 수 있는 방안으로 전위계수의 증가가 효과적임을 알 수 있었다.

A roller rack pinion (RRP) system, which consists of a rack-bar and a cam pinion, transforms a rotation motion into a linear one. The rack-bar has a series of roller trains, and meshes with the cam pinion. This paper first proposes the exact tooth profile of the cam pinion and the non-undercut condition to satisfy the required performance by introducing the profile shift coefficient. The paper then investigates the load stress factors under various shape design parameters to predict the gear surface fatigue limit, which was strongly related to the gear noise and vibration at the contact patch. The results show that the pitting life can be extended significantly with an increase in the profile shift coefficient.

(게재일: 2012.04.01)
수학적 방법에 기초한 점근해석기법은 이방성 보 구조물의 설계 및 해석에 있어 강력한 도구이다. 이러한 장점에도 불구하고, 점근해석 기법은 전단 변형에 상대적으로 취약한 복합재료 보의 고차해를 구함에 있어 점근적으로 정확한 경계조건을 필요로 한다. 생브낭의 원리를 적용하여 응력상태를 개선하는 방법은 등방성 보 및 판 구조물에 대하여 개발되었고, 외팔보 등의 예제를 통해 검증되었다. 이 방법은 점근적으로 정확한 경계조건을 요구하지 않으며, 반복계산도 필요로 하지 않는다는 장점이 있다. 본 논문에서는 이 방법을 일반 이방성 보 구조물에 대하여 확장 적용하여 생브낭의 원리를 적용하는 방법을 일반화 하고자 한다.

Asymptotic analysis is a powerful tool for the mathematically rigorous design and analysis of anisotropic beam structures. However, it has a limitation in that the asymptotic approach requires asymptotically correct boundary conditions for higher-order solutions, which are often needed for beams weak in shear. A method utilizing Saint-Venant's principle was proposed in a previous work to improve the stress state of isotropic beams and plates. In this paper, such a method is generalized for anisotropic beams, so that one does not need to consider the asymptotically correct boundary conditions for higher-order solutions. Consequently, solving the recursive system equations is not necessary, which makes the method very efficient in terms of accuracy and computational effort.

(게재일: 2012.04.01)
전기강판은 모든 형태의 변압기나 모터의 코어 소재로 사용되고 냉간압연 공정에 의해 생산된다. 본 논문에서는 냉간압연 중에 발생하는 전기강판 에지에서의 파단을 예측할 수 있는 손상역학에 기초한 접근법을 제시할 것이다. 손상개시 판단조건으로 수직 인장응력 조건을 도입하였고 손상진전 기법으로 손상 에너지법을 채용하였다. 전기강판 에지의 초기 노치로부터 크랙 발생과 전파 모사를 위해 유한요소법을 이용하였다. 유한요소해석에서 요구되는 물성치는 일반적인 판형 시편과 노치가 있는 판형 시편을 이용하여 인장 테스트를 통해서 확보하였다. 에지 크랙은 롤 바이트의 입측에서 시작되고 롤 바이트 출측에서 급격하게 진전되는 것으로 나타났다. 초기 노치의 길이와 강판의 전방 텐션릴 하중이 커짐에 따라 에지 크랙의 성장길이는 커지는 것으로 나타났다.

An electrical steel strip is commonly used as a core material in all types of electric transformers and motors. It is produced by a cold rolling process. In this paper, a damage-mechanics-based approach that predicts the edge fracture of an electrical steel strip during cold rolling is presented. We adopted the normal tensile stress criterion and the fracture energy method as a damage initiation criterion and a damage evolution scheme, respectively. We employed finite element analysis (FEA) to simulate crack initiation and propagation at the initial notch located at the edges of the strip. The material constants required in FEA were experimentally obtained by tensile tests using a standard and a notched sheet-type specimen. The results reveal that the edge crack was initiated at the entrance of the roll bite and that it rapidly evolved at the exit. The evolution length of the edge crack increased as the length of the initial notch as well as the front tension reel force of the strip increased.

(게재일: 2012.12.01)
본 논문의 주 목적은 확률변수의 잔차를 이용하여 제안된 확률론적 피로균열전파모델들을 평가하고 Mg-Al-Zn 합금의 확률론적 피로거동을 묘사하기에 적합한 모델을 제시하는 것이다. 제안된 모델은 '확률론적 Paris-Erdogan 모델', '확률론적 Walker 모델', '확률론적 Forman 모델'과 '확률론적 수정 Forman 모델'이다. 이 모델들은 실험적 피로균열전파모델인 Paris-Erdogan 모델, Walker 모델, Forman 모델과 수정 Forman 모델에 확률변수를 도입하여 준비하였다. Mg-Al-Zn 합금의 피로균열전파거동을 묘사하기에 적합한 모델은 일반적으로 '확률론적 Paris-Erdogan 모델'과 '확률론적 Walker 모델'임을 밝혔으며, 시편두께 9.45mm 에서는 '확률론적 Forman 모델'이 적합하였다.

The primary aim of this paper was to evaluate several probabilistic fatigue crack propagation models using the residual of a random variable, and to present the model fit for probabilistic fatigue behavior in Mg-Al-Zn alloys. The proposed probabilistic models are the probabilistic Paris-Erdogan model, probabilistic Walker model, probabilistic Forman model, and probabilistic modified Forman models. These models were prepared by applying a random variable to the empirical fatigue crack propagation models with these names. The best models for describing fatigue crack propagation behavior in Mg-Al-Zn alloys were generally the probabilistic Paris-Erdogan and probabilistic Walker models. The probabilistic Forman model was a good model only for a specimen with a thickness of 9.45 mm.

(게재일: 2012.04.01)
기저막은 달팽이관의 한 기관으로서 주파수 대역에 따라 기저막의 최대 진폭 발생 위치가 변화하여 소리를 인지할 수 있게 되며 이는 기저막의 형상에 기인한다. 본 연구에서는 인공기저막 기반의 완전 삽입형 인공와우 개발을 위한 연구의 일환으로써 주파수 분리 대역폭을 보다 확장시킬 수 있는 기저막의 형상을 제안하기 위해 설계 인자 연구를 수행하였다. 상용 유한요소소프트웨어 Abaqus 를 이용한 유한요소 해석을 통해 인공기저막의 음향 진동 특성을 예측하였으며 해석결과는 실험결과와 비교하여 검증하였다. 기저막 모델의 다양한 형상 변화와 기저막 모델에 존재하는 잔류응력에 따른 주파수 분리 대역의 변화 추이를 설계 인자 연구를 통하여 제시하였다.

The basilar membrane (BM), one of organs of cochlea, has the specific positions of the maximum amplitude at each of related frequencies. This phenomenon is due to the geometry of BM. In this study, as the part of the research for the development of fully implantable artificial cochlea which is based on polymer membrane, parametric studies are performed to suggest the desirable artificial basilar membrane model which can detect wider range of frequency separation. The vibro-acoustic characteristics of the artificial basilar membrane are predicted through finite element analysis using commercial software Abaqus. Simulation results are verified by comparing with experimental results. Various geometric shapes of the BM and residual stress effects on the BM are investigated through the parametric study to enable a wider detectable frequency separation range.

(게재일: 2012.04.01)
심해저 장비에 사용되는 압력용기는 내장된 전자장비를 대기압 상태로 보호할 수 있도록 설계되어야 한다. 따라서 해수에 노출되지 않도록 수밀성과 심해의 높은 압력을 견딜 수 있는 구조적 안전성을 확보해야 한다. 본 연구의 압력용기는 원통형이며, 중앙부의 원통형 용기와 양 끝단의 평판형 덮개부로 이루어져있다. 일반적으로 압력용기 내부 전자장비와의 통신 및 전력전송을 위해 압력용기 덮개판에 다양한 수중 커넥터를 배치 한다. 그러나 한정된 덮개판 공간에 다수의 홀이 배치되면 응력집중을 유발하여 압력용기 덮개판의 구조적 안전성에 영향을 줄 수 있다. 본 논문에서는 구조적 안전성을 고려한 압력용기 덮개판의 홀 배치 최적화 기법에 대한 연구를 수행하였다.

A deep-sea pressure vessel needs to protect the internal electrical equipment from the high external pressure. Thus, the pressure vessel should be designed to be watertight and structurally safe. In this study, a cylindrical-type pressure vessel comprising a hollow cylinder and cover plates at both ends is investigated. For communication between the internal electronic equipment and the external device, holes are bored on the cover plate to install underwater connectors. Considering the type of internal equipment and underwater connector specifications, multiple holes may be required. These holes can affect the structural safety of the pressure vessel cover plate. In this study, the optimum design of the hole arrangement in consideration of the structural safety of the cover plate was performed.

(게재일: 2012.12.01)
본 논문은 종/횡방향 충돌 회피 시스템의 통합을 통한 통합 위험 관리 시스템 (IRMS) 에 대하여 기술하였다. 이를 위하여 종/횡방향 충돌 위험을 나타낼 수 있는 지표가 개발되었으며, 이를 통하여 통합 제어 전략을 구성하였다. 충돌 회피 제어를 위하여 운전자-제어기-차량 시스템에 대한 선형 모델을 구성, 이를 바탕으로 운전자-제어기간 협력을 통한 충돌 회피 제어 알고리듬을 개발하였다. 개발된 통합 위험 관리 시스템은 차량 동역학 모의 시험 프로그램인 CARSIM 과 MATLAB/Simulink 를 연동, 모의시험을 통하여 성능을 확인하였다.

This paper presents an Integrated Risk Management System (IRMS), which is designed to integrate longitudinal and lateral collision avoidance systems. Indices representing longitudinal and lateral collision risks are designed. From the designed indices, an integrated control strategy is designed. A collision avoidance algorithm is designed to assist the driver in avoiding collisions by using a vehicle-driver-controller integrated linear model. The performance of the proposed algorithm is investigated via computer simulations conducted using the vehicle dynamics software CARSIM and Matlab/Simulink.

(게재일: 2012.12.01)
본 연구에서는 수 많은 입자가 포함된 다물체 동역학 모델을 시뮬레이션 하여 그 결과를 도출하였다. 수 많은 입자들은 GPU 를 적용한 이산 요소법을 이용해 풀었다. 입자들의 Contact Force 를 계산하기 위해 Fast Algorithm 이 적용되었고 계산 속도 향상을 위해 NVIDIA 사의 CUDA 프로그래밍을 하였다. 입자들간의 계산은 Explicit 적분기가 사용되었으며 다물체 동역학은 순환 공식(Recursive Formulation)을 사용 하고 Implicit 적분기를 사용하였다. 입자들과 다물체 사이의 Contact Force 를 동시에 시뮬레이션 하기 위해서 입자동역학과 다물체 동역학의 통합해석을 할 수 있는 알고리즘을 개발하였다. 수치 실험의 예로서 화물트럭의 입자 영향을 알아 보기 위한 화물트럭 모델과 대부분의 동력 전달 장치에 사용되는 기어 모델을 시뮬레이션 하였다.

In this study, a dynamic simulation model that considers many spherical particles and multibody dynamics (MBD) entities is developed. Plenteous spherical particles are solved using the Discrete Element Method (DEM) technique and simulated on a GPU board in a PC. A fast algorithm is used to calculate the Hertzian contact forces between many spherical particles, and NVIDIA CUDA is used to increase the calculation speed. The explicit integration method is applied to solve the many spheres. MBD entities are simulated by recursive formulation. Constraints are reduced by recursive formulation, and the implicit generalized alpha method is applied to solve the dynamic model. A new algorithm is developed to simulate the DEM and MBD models simultaneously. As a numerical example, a truck car model and gear model are developed. The results show that the proposed algorithm using a general-purpose GPU in a PC has many advantages.

(게재일: 2012.04.01)
본 논문에서는 냉각유동에 의한 SMART 핵연료집합체의 압력강하변화 및 구조특성을 연구하였다. 난류 모델인 BSL 레이놀즈 응력 모델로서 냉각수의 유동을 모델링하여 유체고체연계 해석을 수행하였다. 우선, 지지격자체에 지지된 핵연료봉의 진동해석을 수행하여 실험 결과와 비교하였는데 실험에서의 고유진동수는 48 Hz 로서 시뮬레이션 값과 2% 의 오차를 발생하였다. 핵연료집합체의 압력강하는 한국원자력연구원에서 수행한 실험적 값과 비교하여 8%의 오차가 발생하였고 해석의 타당성을 증명하였다. 유체해석에서는 집합체를 통과하는 각 구간의 유체 속도와 이차유동에 의한 와류생성과정을 관찰하였다. 마지막으로 진동해석과 유체해석의 연계를 통하여 유체유발진동에 의한 연료봉의 변위 값을 관찰하고 최대 변위가 발생하는 곳의 변위 PSD 를 계산하였다.

In this study, the pressure drop changes and structural characteristics of a SMART rod bundle under the effect of a coolant were investigated. The turbulence model of the BSL Reynolds stress model was used to model the coolant flow, and a fluid solid interaction simulation was conducted. First, fuel rod vibration analysis was performed to confirm the natural frequency of the fuel rod, which was supported by spacer grid assemblies, and this was compared with experimental results. From the experimental results, the natural frequency was found to be 48 Hz, and the error compared with the simulation results was 2%. The pressure drop at the rod bundle was calculated and compared with the experimental data; it showed an error of 8%, demonstrating the simulation accuracy. In the flow analysis, the flow velocity and secondary flow at different domains were calculated, and vortex generation was also observed. Finally, through the fluid solid interaction analysis, the fuel rod displacements caused by flow-induced vibrations were calculated. Then, calculated displacement PSD at maximum displacement happed point.

(게재일: 2012.12.01)
복잡한 구조와 다채로운 기능을 수행하는 사람 손의 기능을 모사하는 로봇 손을 제작함에 있어서 유연성 있는 구동기와 센서의 개발이 필수적으로 요구되고 있다. 본 논문에서는 전기활성 고분자를 기반으로 하여 로봇 손에 사용될 수 있는 구동기와 슬립센서의 설계, 제작 및 성능검증에 대한 내용을 소개한다. 전기활성 고분자는 필름형태로 제작되며 양단에 전압을 가하여 수축과 팽창에 따른 움직임이 발생하게 한다. 이와 반대로 전기활성 고분자에 외부의 압력으로 인해 두께나 면적의 변화가 발생하게 되면 정전용량의 변화가 발생하게 된다. 이러한 에너지의 변화소자를 이용하여 구동기와 센서로 이용하였다. 본 논문에서는 전기활성 고분자를 이용한 구동기와 센서를 제시하고 성능평가를 통해 새로운 로봇 손용 에너지 변환 소자로서의 가능성을 연구하였다.

To manufacture a robot hand that essentially mimics the functions of a human hand, it is necessary to develop flexible actuators and sensors. In this study, we propose the design, manufacture, and performance verification of flexible actuators and sensors based on Electro Active Polymer (EAP). EAP is fabricated as a type of film, and it moves with changes in the voltage because of contraction and expansion in the polymer film. Furthermore, if a force is applied to an EAP film, its thickness and effective area change, and therefore, the capacitance also changes. By using this mechanism, we produce capacitive actuators and sensors. In this study, we propose an EAP-based capacitive sensor and evaluate its use as a robot hand sensor.

(게재일: 2012.12.01)
복합재료 접합부의 접착강도에 대한 접착면 성질의 영향을 알아 보기 위해 불포화폴리에스테르, 우븐과 매트 유리섬유를 사용하여 복합재료 접합시편들을 제작하였다. 접착제, 복합재료 접착물, 말단접합과 이차접합 시편들의 기계적 성질을 실험에 의해 구하고 실험결과를 접합이론에 적용하였다. 6 개의 접합부들에서 발생하는 최대 및 평균 전단 응력은 최대 인장력과 접합 시편의 기하학적 변수들로부터 계산되었다. 실험 결과 접합면을 연마한 후 아세톤으로 처리한 경우가 말단접합의 3 가지 형태 중 가장 큰 강도를 가지고 있음이 관찰되었다. 마찬가지로 매트-매트와 매트-우븐 접합이 거의 같은 값으로 이차 접합의 3 가지 형태 중 가장 큰 강도를 가지고 있었다. 반대로 아무 처리도 하지 않은 접합시편과 우븐-우븐 접합시편은 매우 낮은 강도를 가졌다. 각각의 경우 파손은 접합부 양끝에서 심하게 발생하였고 접합부 가운데로 이동하였다.

Adherend samples were made from unsaturated polyester and woven and mat glass fibers by the hand layup and vacuum methods. The mechanical properties of the adhesive, composite adherends, and terminal-joint and secondary-joint specimens were determined experimentally. Combinations of the experiment results and the bonding theory were used in this study. The maximum and average shear stresses were calculated based on the maximum tensile force and geometry parameters of the joint specimens. The results of the maximum and average shear stresses were compared and evaluated for six joints. The results showed that the grinding and grind/acetone joint had the highest strength among three types of terminal-joints. Similarly, the mat-mat and mat-woven joints had the highest strength among three types of secondary-joints with the same value. Conversely, no treatment and woven-woven bonding had very low strength. In each case, failure occurred always at two ends and then moved toward the middle area of the overlap length.

(게재일: 2012.12.01)
본 논문에서는 효율적인 다물체 시스템의 동역학 해석을 위해 조인트 좌표계 기반의 부분시스템 합성방법을 위한 내재적 적분기법을 개발하였다. 부분시스템 합성방법의 내재적 적분기법을 검증하기 위해, 동일 구조를 갖는 6 개의 독립적인 현가 부분시스템으로 이루어진 무인 로봇 차량에 적용하였다. 내재적 적분기법의 복잡한 시스템 자코비언을 효율적으로 생성하기 위해 기호연산법을 도입하였다. 제안한 방법의 검증을 위해 험지주행 시뮬레이션을 수행하였으며, 일반적인 내재적 적분기법 모델과 그 결과를 비교하였다. 또한 효율성을 확인하기 위해 해석 시간을 비교하였다.

To analyze a multibody system, this paper proposes an implicit numerical integration method for joint coordinates subsystem synthesis method. To verify the proposed method, a multibody model for an unmanned robot vehicle, which consists of six identical independent suspension systems, is developed. The symbolic method is applied to compute the system Jacobian matrix for the implicit integration method. The proposed method is also verified by performing rough terrain run-over simulation in comparison with the conventional implicit integration method. In addition, to evaluate the efficiency of the proposed method, the CPU time obtained by using this method is compared with that obtained by using the conventional implicit method.

(게재일: 2012.04.01)
신뢰성해석에서 응답의 분포는 변수의 분포에 따라 달라진다. 특히 변수의 분포가 바이모달 분포일 때 대부분 응답의 분포 또한 바이모달 분포이다. 이런 문제에 대해 기존의 신뢰성해석 기법은 변수를 하나의 모드를 갖고 연속함수로 정의되는 특정 확률분포로 가정하고 신뢰성해석을 수행한다. 하지만 실제 문제에서 변수들은 이산정보이면서 한 개 이상의 모드를 갖는 경우가 많기 때문에 변수의 분포에 대한 가정을 하지 않고 한 개 이상의 모드를 고려한 신뢰성해석을 수행하는 것은 매우 중요하다. 본 연구에서는 바이모달 이산정보를 고려한 신뢰성해석을 위해 유한 혼합 모델을 후보 분포로 사용한 아카이케정보척도 기반 신뢰성해석 기법을 제안한다. 수학예제를 통해 제안한 기법의 정확도를 검증하고 유용성을 확인한다.

The distribution of a response usually depends on the distribution of the variables. When a variable shows a distribution with two different modes, the response also shows a distribution with two different modes. In this case, recently developed methods for reliability analysis assume that the distribution functions are continuous with a mode. In actual problems, however, because information is often provided in a discrete form with two or more modes, it is important to estimate the distributions for such information. In this study, we employ the finite mixture model to estimate the response distribution with two different modes, and we select the best candidate distribution through AIC. Mathematical examples are illustrated to verify the proposed method.

(게재일: 2012.12.01)
특정 정수비 1:2:3:4는 동양과 서양을 막론하고 음의 생성에 중요한 역할을 했다. 유클리드 작도법을 이용한 음계보를 만들어 악기를 제작하고 소리를 들으면서 수학의 이론이 음악에 끼친 영향을 알게 한다. 대학의 교양수학이나 중등학교 대상의 교육에 사용할 수 있다.

Integer ratios 1:2:3:4 are very important in making eastern and western musical scales. Suggest an educational program of Mathematics in middle school which shows how to make an musical instrument and musical scales by Euclidean constructions. It explains for Mathematics how to make musical notes.

(게재일: 2012.11.30)