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RUS법에 의한 Micro-Crack을 가진 Ferrule의 주파수 특성 평가
백경윤,이길성,양순호,김성훈,조영재,민한기,양인영 朝鮮大學校 機械技術硏究所 2003 機械技術硏究 Vol.6 No.2
광섬유 정렬부품으로 사용되는 페롤은 극히 높은 정밀도를 요하는 제품으로서, 높은 치수 정밀도와 결함이 포함되지 않는 등 높은 신뢰성이 요구되는 제품이다. 이러한 페롤의 형상결함평가에 종래의 광학현미경 평가법과는 달리. 본 논문에서는 공명초음파법(ResonantUltrasound Spectroscopy)을 이용하고자 한다. 공명초음파법이란 결함이 없는 시험편을 기계적으로 진동시켰을 때의 공진 주파수와 시험편 내에 결함을 가지고 있을 때의 공명 주파수 양상을 비교 분석하여 결함유무를 검출해내는 방법이다. 본 연구에서는 양품과 크랙을 가진 시험편을 현장에서 직접 사용되고 있는 광학현미경에 의해 분류를 한 다음, 더욱 정확한 측정을 위해 SEM에 의해 다시 분류하였다. 각각에 대해 공진 주파수를 측정하였고, 이 데이터의 검증을 위해 FEM해석을 수행하였다. 실험으로부터 얻는 양품의 공진 주파수와 FEM해석을 통해 얻었던 양품의 공진 주파수의 오차는 1∼2%정도의 범위를 벗어나지 않음을 알 수 있었다. 또한 크랙에 대한 공진 주파수를 측정하여서, 양품의 공진 주파수와 비교를 행하였고, 이 데이터를 가지고 모드별로 히스토그램을 그려서, 그것으로부터 현장에서 실제로 이용 가능한 모드를 존재함을 확인하였다. The Ferrule which is used as the product optical fiber very precisely, is required high to set the optical axes of an dimensional precision, lack of defect and high expectation. Up to now the optical instrument has been used for the defect and shape inspection of the Ferrule, but in this paper we examined the detectable defect and expectation by using the Resonant Ultrasound Spectroscopy (RUS). The RUS is the measurement' which is to excite specimen and to inspect the difference of natural frequency pattern between acceptable specimen and specimen has some defects. In this paper, we classified specimens into three groups by using She optical instrument; acceptable specimen A-type, 3-type and specimen A-type which has crack. And we reclassified by Scanning Microscope to carry out the more exact measurement. We surveyed the resonant frequency of every specimen, and carried out the simulation from the explicit finite elements code, NasEran t o verify the experiment data. The average error between the resonant frequency of acceptable specimens which is obtained from experiment and that from FEM analysis is in the range of 1-2 percentage. Also, we measured the resonant frequency of specimen which has crack, and compared that of acceptable specimen. We drew histogram by using these data, and confirmed the available mode in the plant.
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FEM에 의한 차체구조용 단일모자형 단면부재의 축압궤특성에 관한 연구
차천석,황창숙,백경윤,김기형,양인영 朝鮮大學校 機械技術硏究所 2002 機械技術硏究 Vol.5 No.1
차체전면부 사이드부재는 점용접에 의해서 이루어진 모자형 단면형상을 갖는 강도부재로써, 차량의 전면충돌에 있어서 중요한 역할을 한다. 전면충돌에 있어서 차량의 전면부에서 충분한 에너지를 흡수한다면, 승차자에게 가해지는 충격에너지를 경감시킬 수 있다. 따라서, 이러한 강도부재는 충분한 강성을 가져야 하지만, 적절한 압궤 또한 이루어져야 한다. 본 연구에서는 단일모자형 단면부재에 대하여 플랜지부 점용접 간격을 변화시켜 준정적(0.017m/sec) 및 충격합궤(7.19m.sec, 1034J)하에서 압궤특성을 해석하고자 유한요소 프로그램인 LS-DYNA3D을 이용하여 준정적 및 충격압궤 시뮬레이션을 행하였다. 시뮬레이션은 압궤실험 결과와 비교함으로서 시뮬레이션의 타당성을 학인하였다. The hat shaped section members of vehicles compose the base frame which plays an important role in a front-end collision. It consists of the hat shaped section members with spot welds. In front-end collision, the impact energy for the passengers will be decreased as the front parts of vehicles has sufficiently absorbed energy. And then, this structures have not to be very stiff but collapse progressively to absorb the kinetic energy as expected. In this study. LS-DYNA3D has been used for analyzing collapse characteristics on hat shaped section members with respect to spot weld pitches under quasi-static(0.017m/sec) and impact load(7.19m/sec. 1034J). By comparing the results from simulation and the experimental results. the utilization fo simulation has been certified.
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