nglaura/koreascience-summarization huggingface dataset:
본 연구는 폐수처리용 원심 펌프 설계과정에서 수행하는 3차원 유동해석에 있어서 표면 거칠기를 고려한 해석 결과와 고려하지 않은 해석 결과가 성능 예측에 미치는 영향을 살펴보고자 수행하였다. 이를 위해 비교적 기하학적 형상이 복잡한 폐수처리용 원심펌프의 표면 거칠기 변화가 유동 해석 결과에 미치는 영향을 평가하였다. 그리고 실제 해석 대상 펌프를 사용한 실험 결과 값과 해석 결과 값을 서로 비교 해봄으로써 표면 거칠기를 고려한 펌프의 해석 값과 고려하지 않은 해석 결과 값 차이에 대한 정량적인 분석을 제시하였다. 그 결과, 해석 시 표면 거칠기를 고려한 해석결과는 실험결과와 잘 일치하는 함을 보였으며, 표면 거칠기는 펌프의 성능해석에 약 7% 범위에서 영향을 준다는 것을 확인할 수 있었다.

This study was performed to evaluate the effect of surface roughness on pump performance. To this end this, using commercial codes, ANSYS CFX and BladeGen, we simulated pump performance in terms of efficiency, head and shaft power, both with and without surface roughness. Finally simulation and experiment results were compared for a quantitative analysis. The results of this comparison showed that surface roughness led to an about 7% reduction in pump efficiency.

(게재일: 2014.02.01)
정상초음파장의 주파수 변이가 프로판/공기 예혼합화염의 전파거동 및 구조변이에 미치는 영향을 규명하기 위해 실험적 연구를 수행하였다. 다양한 당량비 조건에서 슐리렌 기법을 적용한 전파화염 가시화와 연소실 내부압력 측정을 통해 생성물 영역에서의 화염 구조변화 및 전파특성을 관찰하였다. 정상초음파가 존재할 경우 화염선단이 찌그러지고 기연부에서 횡방향 줄무늬가 생성되며, 이러한 구조변이는 정상초음파의 주파수에 종속한다. 또, 전파속도는 정상초음파가 교반하는 경우 증가되며, 화염전파 거동에 미치는 초음파의 영향은 주파수의 증가에 따라 보다 명확해진다는 사실도 확인되었다.

The propagation behavior and structural variation of a premixed propane/air flame with frequency change in an ultrasonic standing wave at various equivalence ratios were experimentally investigated using Schlieren photography and pressure measurement. The propagating flame was observed in high-speed Schlieren images, allowing local flame velocities of the moving front to be analyzed in detail. The study reveals that the distorted flame front and horizontal splitting in the burnt zone are due to the ultrasonic standing wave. Vertical locations of the distortion and horizontal stripes are intimately dependent on the frequency of the ultrasonic standing wave. In addition, the propagation velocity of the flame front bounded by the standing wave is greater than that of the flame front without acoustic excitation. As expected, the influence of the ultrasonic standing wave on premixed-flame propagation becomes more prominent as the frequency increases.

(게재일: 2014.02.01)
본 논문은 해양플랜트용 다상유동 펌프 개발에 대한 주제로 연구를 수행한 내용이다. 연구 수행을 위하여 다상유동 펌프 임펠러와 디퓨져 기본 모델을 선정한 후 수치해석을 통한 성능 평가를 수행하였다. 실험 계획법(DOE)을 이용한 최적 설계를 수행하기 위해 임펠러와 디퓨져에 대한 설계 변수와 변수 변화 범위를 선정하였으며 선정된 변수들에 대한 시험 셋을 산출하여 수치해석을 통한 성능 평가를 수행하였다. 각 시험 셋에 대한 성능 평가 결과를 분석하여 설계 변수들에 대한 영향성 평가를 수행하였으며 최종적으로 다상유동 펌프에 대한 최적 모델을 도출하였다. 추가적으로 다상유동 해석을 수행하여 기체체적률(Gas Volume Fraction) 변화에 따른 성능을 평가하였다.

A multiphase pump was developed in this study. The optimum multiphase pump design was arrived at, and the interactions among the different geometric configurations were explained by applying numerical analysis and the DOE (design of experiments) method. First, we designed the base model to meet the specifications. Then, we defined the design parameters related to the meridional plane and the blade angle. Each design parameter was used for generating experiment sets, and numerical analyses were performed on these sets. Finally, the optimized design was selected based on the results of the DOE analysis. The numerical optimization resulted in the optimum model having higher efficiency than the base model. In addition, performance degradation due to changes in the GVF (gas volume fraction) is discussed.

(게재일: 2014.02.01)
강릉원주대학교는 캠퍼스 내에 저탄소 녹색기술 아이템들을 설치하였다. 그 중에 태양열 급탕시스템은 태양열 집열판을 고정식과 방위추적식의 두 가지 방식으로 설치하였으며, 기존의 고정식 집열판과 새로운 방위추적식 집열판을 사용하는 급탕시스템의 집열량을 비교하기 위해 모니터링을 실시하였다. 본 논문에서는 태양열 급탕시스템의 구성 및 모니터링 시스템을 소개하고 모니터링 결과를 통해 고정식과 방위추적식 태양열 집열판을 사용한 두 가지 급탕시스템의 집열성능을 비교하였다. 방위추적식의 집열량이 고정식보다 맑은 날에는 19%, 비온 날에는 23%, 평균 21% 만큼 더 크다는 것을 보여준다.

The solar water heating system is one of the seven green campus items installed at the Gangneung campus of Gangneung-Wonju National University. The solar water heating system has two types of solar collectors, four storage tanks and monitoring equipment. Fixed and azimuth-tracking solar collectors were installed to collect heat from the sun. The amount of heat collected by the two different types of solar collectors was calculated from the temperature of the monitored storage tanks. Our results showed that the amount of solar heat collected by the azimuth-tracking solar collector was 19% greater on a sunny day and 23% greater on a rainy day than that collected by the fixed solar collector; therefore, the azimuth-tracking solar collectors are, on an average, 21% more efficient than the fixed solar collectors.

(게재일: 2014.02.01)
이 연구에서는 Quantitative Feedback Theory(QFT) 기법을 이용한 승용디젤엔진의 커먼레일 압력제어 알고리즘을 제안하였다. 커먼레일 압력모델의 입력과 출력은 각각 Pressure Control Valve(PCV) 구동전류와 커먼레일 압력으로 정의하였고, Metering Unit(MeUn)이 커먼레일 압력에 미치는 영향은 모델 파라미터 불확실성으로 정의하였다. QFT 기법은 이러한 모델의 불확실성에 대하여 강건하면서도 정량적 요구사항을 만족할 수 있는 제어알고리즘 설계방법을 제시한다. 제안된 커먼레일 압력제어기는 목표 레일압력 추종성능과 안정성능이 확보되었으며, 인젝터에 의한 연료분사가 커먼레일 압력에 미치는 영향을 줄이기 위하여 외란제거성능(Disturbance Rejection)이 고려되었다. 설계된 제어 알고리즘은 엔진 동력계 실험을 통하여 검증하였으며, MeUn 구동전류와 연료분사량의 급격한 변화에 따른 제어알고리즘의 강건성과 외란제거성능을 검증하였다.

This paper proposes a common rail pressure control algorithm for passenger car diesel engines. For handling the parameter-varying characteristics of common rail systems, the quantitative feedback theory (QFT) is applied to the design of a robust rail pressure control algorithm. The driving current of the pressure control valve and the common rail pressure are used as the input/output variables for the common rail system model. The model parameter uncertainty ranges are identified through experiments. Rail pressure controller requirements in terms of tracking performance, robust stability, and disturbance rejection are defined on a Nichols chart, and these requirements are fulfilled by designing a compensator and a prefilter in the QFT framework. The proposed common rail pressure control algorithm is validated through engine experiments. The experimental results show that the proposed rail pressure controller has a good degree of consistency under various operating conditions, and it successfully satisfies the requirements for reference tracking and disturbance rejection.

(게재일: 2014.02.01)
본 연구의 목적은 용융탄산염연료전지와 같은 고온연료전지에 동반하는 기계적 주변기기의 타당성을 검토할 수 있는 동적 시뮬레이션 모델을 개발하는 것이다. 연료전지를 운송수단과 같은 독립적인 동력기관에서 사용하기 위해서는 동반하는 기계적 주변기기를 최적화 및 소형화할 필요가 있다. 본 연구에서는 유입가스의 조성, 압력, 유량 및 스택의 온도에 따른 용융탄산염연료전지 내부의 화학반응의 동적 모델링을 구현하고 정상상태 시뮬레이션을 수행하여 실험결과와 비교 분석하였다. 또 연료전지의 전류밀도 제어에 따른 on/off 시뮬레이션을 수행하여 동적 시뮬레이션 모델의 타당성을 분석하였다.

This study aims to develop a simulation bed for the mechanical balance of plants of high temperature fuel cells such as molten carbonate fuel cells. For using fuel cells in transportation, the optimization of the balance of plants should be considered. In this study, the dynamic model of a molten carbonate fuel cell and the model's responses to inlet gas composition, pressure, flow rate, and stack temperature were analyzed. On/off simulation was performed for testing the dynamic model's feasibility. The simulation results are in reasonable agreement with the experimental results from published literatures.

(게재일: 2014.02.01)
본 논문에서는 단일윤축 탈선이론을 적용하여 측풍 조건에서 주행 중인 철도차량의 탈선을 예측하는 방법을 제시하였다. 기존 연구에서는 측풍에 의한 탈선은 모두 전복탈선이라고 가정하여 탈선 예측 이론을 개발하였다. 그러나 이러한 가정은 특수한 주행조건하에서 차륜 타고오름 탈선의 가능성을 무시하고 있다. 또 기존의 측풍 탈선 이론은 주행 중 발생하는 차륜-궤도 사이의 마찰력, 동적상호작용과 같은 주행조건이 탈선에 미치는 영향을 고려할 수 없었다. 본 논문의 방법은 차륜-궤도 사이의 동적 영향, 횡가속도 및 켄트 영향, 측풍 영향 등을 동시에 고려할 수 있었다. 본 이론의 결과를 기존 이론 및 시뮬레이션 결과와 비교하여 타당성을 검증하였다.

This paper proposes a new method for predicting the derailment of a running train under cross-wind conditions, using the single wheelset derailment theory. The conventional theories used for predicting the derailment due to cross-winds were developed under the assumption that derailment will always be of the roll-over type, thus neglecting other possible types such as wheel-climbing, which may occur under special driving conditions. In addition, these theories do not consider running conditions such as dynamic wheel-rail interactions and friction effects. The new method considers the effects of dynamic wheel-rail interaction as well as those of lateral acceleration, rail cant, and cross-winds. The results of this method were compared and verified with those of the conventional methods and numerical simulations.

(게재일: 2014.07.01)
본 논문에서는 초고주기피로영역의 가속시험 방법인 초음파 피로시험에 대해 20 kHz 근처에서 시험편 게이지부의 동적거동을 유한요소해석으로 검토하였다. 실제 실험에서 시험편에 작용하는 응력은 시험편의 형상과 변위를 통해 식으로 계산되는데 여기서 가정하는 시험편의 형상과 실제 시험편의 형상에 차이가 발생한다. 실험으로 구해진 응력과 유한요소 동적 해석의 결과를 비교하고 형상차이에 따른 응력분포를 확인하였다. 또한, 이론적으로 생각하는 초음파 피로시험기의 동적 거동을 가시적으로 확인하여 초음파 피로시험의 정확성을 확보하였다.

An accelerated ultrasonic fatigue test (UFT) was used for analyzing very high cycle fatigue (VHCF, > ) behaviors of a specimen with a test resonance of 20 kHz. Using the finite element method (FEM), the dynamic behaviors of the specimen was studied by calculating the stresses along its gauge portion, with displacement. The shape of gauge portion profile was assumed to be a hyperbolic according to the stress equation of the UFT. However, as the specimen used in the test had a circular arc profile, the FEM was used for studying the local stresses for two cases of the gauge profile. The results were compared with those obtain from the stress equation of the UFT. The dynamic behavior of the gauge portion could be understood for further comparison with the actual results.

(게재일: 2014.07.01)
본 연구에서는 사출성형 충전공정 중 금형의 변형을 예측하기 위하여 비뉴턴 유동, 열전달, 구조해석이 함께 고려된 수치해석 연구를 수행하였다. 정밀 사출성형 금형을 설계/제작하기 위해서는 충전공정 중에 발생하는 금형의 변형을 정확하게 예측하는 것이 중요하다. 이와 같은 금형의 국부적인 변형은 다양한 요인에 의해 발생할 수 있으나, 용융된 고분자 수지의 유동에 의한 압력이 가장 큰 원인 중의 하나로 여겨지고 있다. 따라서, 본 연구에서는 2 차원 축대칭 형상의 단순 원형 디스크 제품의 금형을 모델링하고 이에 대한 수치해석을 수행하였다. 이를 바탕으로 금형 내부의 고분자 수지의 유동 특성과 금형 변형량, 온도 분포에 대한 분석을 수행하였다. 또한 다구치 방법을 기반으로 한 실험계획법을 도입하여 유동 속도, 금형 온도, 고분자 수지의 온도가 금형 변형에 미치는 영향을 파악하였다.

In the present study, a numerical analysis of an injection molding process was conducted for predicting the mold deformation considering non-Newtonian flow, heat transfer, and structural behavior. The accurate prediction of mold deformation during the filling stage is important to successfully design and manufacture a precision injection mold. While the local mold deformation can be caused by various factors, a pressure induced by the polymer melt is considered to be one of the most significant ones. In this regard, the numerical simulation considering both the melt filling and the mold deformation was carried out. A mold core for a 2D axisymmetric center-gated disk was used for the demonstration of the present study. The flow behavior inside the mold cavity and temperature distribution were analyzed along with the core displacement. Also, a Taguchi method was employed to investigate the influence of the relevant parameters including flow velocity, mold core temperature, and melt temperature.

(게재일: 2014.07.01)
본 논문은 유한요소 기반 다중스케일 연성파손모사 기법을 이용하여 결함이 존재하는 실배관의 파괴거동을 예측한다. 수정응력 파괴변형률 모델을 손상기준으로 선정하고 유한요소 손상해석을 통해 균열진전을 모사한다. 기준식의 결정에는 인장시험과 파괴인성시험 결과만이 요구되며 온도 SA333 Gr. 6 탄소강에 적용하여 결과를 제시하였다. 요소크기-의존성 임계손상모델을 도입하여 손상해석의 수치해석적인 불안정성을 개선하였다. 본 연구에서 제안하는 가상시험법의 검증을 위해 미국 바텔 연구소에서 수행한 실배관 실험결과와 예측결과를 비교한다.

This paper describes multi-scale based ductile fracture simulation using finite element (FE) damage analysis. The maximum and crack initiation loads of cracked components were predicted using proposed virtual testing method. To apply the local approach criteria for ductile fracture, stress-modified fracture strain model was adopted as the damage criteria with modified calibration technique that only requires tensile and fracture toughness test data. Element-size-dependent critical damage model is also introduced to apply the proposed ductile fracture simulation to large-scale components. The results of the simulation were compared with those of the tests on SA333 Gr. 6 full-scale pipes at , performed by the Battelle Memorial Institute.

(게재일: 2014.07.01)
우리 주변에는 수많은 알갱이들이 서로 상호작용하면서 운동하는 모습을 주로 볼 수 있다. 본 연구에서는 수많은 알갱이들의 접촉에 따른 동적 거동을 분석하였다. 접촉에 의한 각 요소의 거동을 해석하기 위해 이산 요소법(Discrete element method)을 사용하였다. 접촉 관계에 있어서 접촉 판별을 위해 Neighboring-Cell 알고리즘을 사용하였고, 접촉력 계산에 Hertzian contact model과 Tangential sliding friction contact 모델을 사용하였다. 수많은 알갱이의 접촉해석을 위해 GPU 기반의 병렬 프로그램을 구성하였다. 해석을 검증하기 위해서 댐 붕괴 실험을 수행하였다. 거동 종료시점에 입자들의 쌓인 형상을 시뮬레이션 결과와 비교하여 해석 프로그램의 신뢰성을 검증하였다.

The dynamic behavior of numerous grains interacting with each other can be easily observed. In this study, this dynamic behavior was analyzed based on the contact between numerous grains. The discrete element method was used for analyzing the dynamic behavior of each particle and the neighboring-cell algorithm was employed for detecting their contact. The Hertzian and tangential sliding friction contact models were used for calculating the contact force acting between the particles. A GPU-based parallel program was developed for conducting the computer simulation and calculating the numerous contacts. The dam break experiment was performed to verify the simulation results. The reliability of the program was verified by comparing the results of the simulation with those of the experiment.

(게재일: 2014.07.01)
본 연구에서는 한계하중법을 이용하여 Curved CT 시험편의 J-적분에 미치는 형상변수 영향을 평가하였다. 주요 형상변수인 시험편의 길이와 폭의 비(L/W), 평균곡률반경과 두께의 비( )에 대한 파괴인성시험 후, ASTM 시험법에서 제시한 표준시험편의 J-적분과 한계하중법으로 구한 J-적분을 각각 적용하여 구한 파괴저항곡선을 평가하였다. 또한 배관의 파괴저항곡선을 잘 모사한다고 알려진 휨 광폭평판(CWP) 및 표준시험편의 파괴저항곡선과 비교 고찰하여 최종적으로 Curved CT 시험편의 파괴저항곡선에 대한 유효성을 평가하였다. 본 논문의 결과는 향후 실배관의 정확한 파괴인성을 평가하는 데 있어 Curved CT 시험편의 적용가능성을 평가하는 데에 활용할 수 있다.

In this study, the effect of shape parameters on the J-R curves of curved CT specimens was evaluated using the limit load method. Fracture toughness tests considering the shape factors L/W and of the specimens were also performed. Thereafter, the J-R curves of the curved CT specimens were compared using the J-integral equation proposed in the ASTM (American Society for Testing and Materials) and limit load solution. The J-R curves of the curved CT specimens were also compared with those of the CWP (curved wide plate), which is regarded to be similar to real pipe and standard specimens. Finally, the effectiveness of the J-R curve of each curved CT specimen was evaluated. The results of this study can be used for assessing the applicability of curved CT specimens in the accurate evaluation of the fracture toughness of real pipes.

(게재일: 2014.07.01)
자동차용 도어그립을 대상으로 하여 3 차원 엠보 패턴이 인쇄된 필름을 적용한 인서트성형을 구현하기 위하여 사출압축성형을 사용하였다. 진공금형을 제작하여 필름 열성형을 하였으며, 필름인서트성형을 위하여 사출압축금형을 개발하였다. 3 개의 압력센서를 설치하여 금형 캐비티압력을 측정하였으며, 다양한 압축스트로크와 토글속도에 대한 사출압축성형 실험을 수행하여, 공정조건이 캐비티 압력과 엠보 패턴의 높이에 미치는 영향을 고찰하였다. 압축스트로크 0.9mm와 느린 토글속도에서 엠보 패턴의 유지율이 높게 나타났다. 또한 엠보패턴이 최대 높이를 갖기 위한 공정조건은 캐비티 압력의 적분값이 최소가 되는 조건과 거의 동일하였다. 사출압축성형을 사용하여 엠보 패턴이 인쇄된 소프트한 촉감을 갖는 플라스틱 제품을 구현할 수 있다.

Injection-compression molding was used for film insert molding of an automotive door grip using films with three-dimensional embossed patterns. A vacuum mold was fabricated for vacuum-assisted thermoforming of the film, and an injection-compression mold was developed for film insert molding. Three pressure transducers were installed inside the mold cavity to measure cavity pressures. Injection-compression molding experiments under various compression strokes and toggle speeds were performed to investigate their effects on the cavity pressure and heights of the embossed patterns. The compression stroke of 0.9mm and low toggle speed resulted in a higher degree of conservation of embossed patterns. Additionally, the processing conditions for the maximum heights of embossed patterns were almost similar to those for minimum integral value of cavity pressures. The injection-compression molding process presents the opportunity to impart a soft-touch feeling of plastic parts printed with embossed patterns.

(게재일: 2014.07.01)
본 논문은 농작업 시 농업용 하이브리드 트랙터를 위한 토크 지원 전략을 제안한다. 일반적으로 농업용 트랙터는 베일러, 로타리 등 농작업 종류에 따라 필요한 토크의 크기가 다양하기 때문에 특수목적을 위하여 출력이 큰 트랙터가 필요할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 연비개선보다는 작은 모터를 사용하여 특정 농작업에 필요한 적절한 토크 지원을 수행함으로써 동일한 사이즈의 기존 트랙터보다 다양한 농작업을 좀 더 효율적으로 수행할 수 있는 하이브리드 트랙터 개발을 목표로 한다. 이를 위한 토크 지원 전략을 제안하고 상용 차량 시뮬레이터인 Autonomie 를 기반으로 한 하이브리드 트랙터 모델을 이용하였다. 마지막으로 토크 어시스트 전략을 적용한 하이브리드 트랙터와 일반 트랙터에 대한 시뮬레이션을 통해 작업 효율과 연료 사용량을 검증하였다.

This paper proposes a torque assist strategy for operating a hybrid agricultural tractor in the field. In general, different field operations such as baling and rotary tillage require different patterns and amounts of torque. Thus, a large agricultural tractor is used to improve the farming efficiency. Therefore, this research has the goal of developing a hybrid tractor that uses a small electric motor to provide additional torque for specific field operations. To achieve this objective, a rule-based torque assist strategy is proposed and validated for a simulation model in the Autonomie framework, which is a commercial simulation tool. Finally, the work efficiencies and fuel consumptions of a conventional tractor and the hybrid tractor with the proposed torque assist strategy are compared using simulations.

(게재일: 2014.06.01)
비정질합금이 가지고 있는 우수한 기계적 성질과 화학적 특성을 부품소재에 표면개질을 목적으로 고속화염 용사법으로 대면적 코팅층을 형성하였고 내열성이 높은 자융성합금과 초경합금 성분들을 적절히 혼합하여 비정질기지 복합재료를 제조하여 코팅들의 미세조직 관찰과 나노인덴테이션을 이용한 미세표면의 기계적 거동을 분석하였다. 각 코팅층의 미세조직을 관찰한 결과, 단일상 비정질 코팅에는 미용융 입자와 lamellae 영역이 존재하고 자융성합금이 고용된 복합재에는 in-situ 석출물, 자융성합금과 초경합금성분이 함께 혼합된 코팅층은 석출물과 ex-situ WC 강화입자가 공존하였다. 이들 미세표면의 기계적 거동은 제 2 상이 고용된 비정질 기지 복합재의 코팅층의 기계적 특성이 전체적으로 향상되었다.

For surface modification, bulk metallic glass coatings were fabricated using metallic glass powder and a mixture of a self-fluxing alloy or/and hard metal alloys with a heat-resisting property using a high velocity oxy-fuel coating thermal spraying process. Microstructural analyses and mechanical tests were carried out using X-ray diffraction, a scanning electron microscope, an atomic force microscope, a three-dimensional optical profiler, and nanoindenation. As a result, the monolithic metallic glass coating was found to consist of solid particle and lamellae regions that included many pores. Second phase-reinforced composite coatings with a self-fluxing alloy or/and hard metal alloy additives were employed with in-situ precipitate or/and ex-situ WC particles in an amorphous matrix. The mechanical behaviors of the solid particles and lamella regions showed large hardness and elastic modulus differences. The mechanical properties of the particle regions in the metallic glass composite coatings were superior to those of the lamellae regions in the monolithic metallic glass coatings, but indicated similar trends in matrix region of all the coating layers.

(게재일: 2014.06.01)
본 연구에서는 구조해석 시뮬레이션을 통해 저주파 스퀼을 유발하는 여러 요소를 분석하였다. 해석을 위한 프로그램은 ABAQUS 를 사용하였으며 동적 불안정성을 판명하기 위한 방법으로는 복소 고유치 해석을 채택하였다. 스퀼 유발 요소와 관련된 핵심적인 5 가지 인자를 선정하였고 각각 3 수준으로 분류하였다. 이를 분석하기 위해 실험계획법을 적용하였고, 파라미터 영향도 분석에는 평균분석을 적용하였다. 이을 통해 영향도가 큰 인자를 선별하였고 타당한 해석 기법 및 파라미터 영향분석을 수행하였다.

The present study conducted a parameter effect analysis of low-frequency squeal noise using a numerical simulation. The finite element program ABAQUS was used to calculate the dynamic instability based on a complex eigenvalue analysis. A total of five parameters, including the chassis, wear, piston, material property, and contact condition, were selected to identify the factor effects on a low-frequency squeal noise between 2.5 and 3.1 kHz. The present study found the dominant level of each factor through an analysis of the means in the context of the experiment design.

(게재일: 2014.06.01)
본 논문에서는 복합재료를 이용하여 플렉스빔과 토크튜브를 제작하기 위한 공정과 기본 물리량 시험과정을 소개하였다. 플렉스빔과 토크튜브는 헬리콥터에 적용되는 무베어링 로터 허브 시스템을 구성하기 위한 핵심 구성품이다. 토크튜브는 블레이드의 피치각을 변화시키기 위한 조종력을 전달하며, 플렉스빔은 구조적인 변형을 통해 플랩, 래그 및 페더링 힌지를 구현하는 기능을 담당한다. 지상회전시험을 수행하기에 앞서 플렉스빔과 토크튜브 및 블레이드의 플랩강성, 래그강성 및 토션강성을 측정하기 위한 기본 물리량 시험을 수행하였다. 또한, 해석을 통해 예측된 단면 강성과 기본 물리량을 통해 획득된 강성 값을 비교하였으며, 그 결과를 통해 복합재료로 제작된 플렉스빔과 토크튜브가 구조적인 강성 요구도를 만족함을 확인할 수 있었다.

This paper describes the manufacturing processes for a flexbeam and torque tube made of composite materials, along with the procedures for testing their basic properties. A flexbeam and torque tube can be considered to be key structural components of a bearingless rotor hub system. A hinge offset effect can be realized by a large elastic deformation and twist of the flexbeam, and the blade pitch control forces are transferred by the rotation of the torque tube. The basic property tests included bending and twist tests to determine the flap stiffness, lag stiffness, and torsion stiffness of the flexbeam, torque tube, and blade, and these tests were performed prior to starting the whirl tower test. In addition, the estimated results were compared with experimental data, and the calculations were found to be a good match for the analysis results and had a similar tendency. Through these results, we could confirm that a flexbeam and torque tube made of composite materials satisfied the structural stiffness requirements.

(게재일: 2014.06.01)
체결부품의 사이즈가 작아질수록 실제 접합부의 면적이 줄어들기 때문에 체결력은 감소한다. 이러한 체결부품의 체결력을 결정하는 요소는 소재(Material), 구조(Geometry), 마찰(Friction)이 있다. 본 연구에서는 체결부품의 사이즈가 줄어들면서 체결력을 향상시킬 수 있는 방법 중의 하나인 소재 변경에 대하여 연구하였다. SWCH18A 와 SUS XM7 을 적용하여 초소형 나사를 제작하였으며, 3 차원 치수 측정을 통하여 피치정밀도와 두께정밀도를 측정하였다. 비커스 경도 측정을 통하여 나사가 외부의 힘에 의해 변형에 대한 저항력을 분석하였다. 또한 파단토크 시험과 SEM 을 이용한 파단면 분석을 통해 파단특성을 분석한다.

As micro screws feature reduced screw lengths and pitches, the resulting clamping force diminishes because of the reduced length of the actual joints. The elements of the clamping force are material, geometry, and friction. We studied the shrinking size of the screw and the methods to improve the clamping force by changing the material. We developed a micro screw using SWCH18A and SUS XM7 materials, and obtained the precision and thickness of the pitch through three-dimensional measurement. We also measured the external resistance of the micro screw by applying the Vicker's hardness test and conducted a break surface analysis using a break torque test and SEM for obtaining the break characteristics.

(게재일: 2014.09.01)
회전체의 자이로스코픽 모멘트가 크거나 회전속도가 고속인 경우 회전속도에 따라 회전체의 동역학적 특성이 변화하는 정도가 커지게 되며, 자기베어링을 이용하여 회전축을 지지하는 경우 자기베어링의 제어기는 회전속도의 영향을 고려하여야 한다. 각 축의 부상력이 해당 축의 센서 출력에 의해서만 결정되는 독립축 제어기는 회전속도에 따른 변화에 대응하기 어려운 구조이나, 혼합축 제어기는 센서출력을 변환하여 진동 모드와 일치하도록 하고 각각의 진동 모드에 대해 독립적으로 제어기가 작동하는 구조로서, 진동 모드에 직접적으로 대응할 수 있는 장점이 있다. 본 논문에서는 회전체의 유연 모드를 포함하는 자기베어링 시스템의 수학적 모델을 기반으로 혼합축 제어기를 설계하고 제어기의 성능을 ISO 민감도 기준 및 불평형질량 응답 측면에서 평가하였다. 제어기 성능 평가 시 회전속도에 따른 시스템의 동특성 변화를 고려하여, 운전 속도 범위에서 성능 지표를 만족함을 확인하였다.

If a rotor possesses a high gyroscopic coupling or the running speed is high, the dynamical changes in the rotor become prominent. When active magnetic bearings are used to support such rotors, it is necessary for the bearing controller to take these dynamical changes into consideration. Independent-axis controllers, which are the most commonly used, modulate the bearing force solely based on the sensor output of the same axis. However, this type of controller has difficulties in overcoming the dynamical changes. On the other hand, mixed-axis controllers transform the sensor output into components corresponding to the vibrational modes. A separate controller can then be designed for each vibrational mode. In this way, the controller can be designed based on the dynamics of the rotor. In this paper, we describe a design process for a mixed-axis controller that uses a detailed mathematical model of the system. The performance of the controller is evaluated based on the ISO sensitivity requirements and unbalance response, while considering the change in the system dynamics due to the running speed.

(게재일: 2014.09.01)