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In-pipe micromachine locomotion via the inertial stepping principle
염영진,황한섭,Vladislav Maxim,Peter Frankovský,Michal Kelemen 대한기계학회 2014 JOURNAL OF MECHANICAL SCIENCE AND TECHNOLOGY Vol.28 No.8
This paper discusses an in-pipe inspection micromachine intended for locomotion inside a small diameter pipe. The micromachine locomotionis based on the inertial stepping principle, which utilizes the drive force of the two-body impact. The in-pipe micromachinecontacts the pipe through the elastic bristles installed on the in-pipe machine and in two lines and crossways with respect to the micromachineaxle. The paper describes the principle of locomotion and the dynamics by which the unknown of both the parameters and therelations are experimentally identified. Based on the results, a simulation model was created, and the results of the simulations werecompared with experimental results.
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균열이 있는 원공을 갖는 유한 평판에 대한 경계조건의 영향
염영진 울산대학교 1986 연구논문집 Vol.17 No.1
균열이 있는 원공을 가진 유한평판의 경계조건이 달라짐에 따라 응력확대계수와 응력, 변위분포에 어떠한 영향을 미치는가를 MMC(Modified Mapping Collocation)방법으로 해석하였다. 그 결과 균일변위조건의 경우가 균일응력조건 때보다 응력확대계수의 값이 작았고 그 차이는 균열의 길이가 커짐에 따라 증가하였다. 또 응력과 변위분포도 경계조건에 따라 큰 차이를 보였다. The effect of boundary conditions on the stress intensity factor, stress and displacement distributions has been studied for a finite sheet having a cracked circular hole using MMC(Modified Mapping Collocation) method. Stress intensity correction factor for uniform displacement condition is less than that for uniform stress condition and the difference increases as the crack length increases. Furthermore, the stress and displacement distributions vary remarkably with respect to the boundary conditions.
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혼합모우드 변형하에 있는 복합재료 유한평판의 경사진 균열해석
염영진,홍창선 대한기계학회 1989 대한기계학회논문집 Vol.13 No.4
본 논문에서는 이 방법을 사용하여 glass/epoxy와 graphite/epoxy 유한평판이 균일응력과 균일변위 경계조건을 받을 때 평판 종횡비 H/W를 1,2,3, 균열길이와 폭의 비 L/W를 0.1부터 0.7까지, 균열각도를 0, 30, 45, 60으로 변화 시키면서 응력강도수정계수를 구하려고 한다. Mixed mode fracture problem is analyzed for the finite orthotropic plate where an inclined crack parallel to the fiber direction is centrally placed. Modified mapping collocation method with both uniform stress and uniform displacement boundary conditions is utilized to calculate stress intensity correction factors for glass/epoxy and graphite/epoxy composites. Computed results are presented for selected combinations of crack length to width ratio L/W and plate aspect ratio H/W with various fiber orientations.
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염영진,박준성 울산대학교 2001 공학연구논문집 Vol.32 No.1
유한요소해석 프로그램인 ABAQUS를 이용하여 자동차용 겹판스프링을 모델링하고 판사이의 마찰에 의해 생기는 하중-변위 히스테리시스 곡선을 재현하여 겹판스프링의 특성을 해석하였다. 상용 트럭의 전륜에 장착되는 스프링에 대한 굽힘시험을 하였고 ABAQUS를 이용하여 접촉뿐만 아니라 마찰까지 고려한 비선형해석을 시도하였다. 또한 스트레인 측정실험은 물론, 동적인 하중하에서의 스프링의 거동에 대해 시험하고, 이를 바탕으로 실제 차량부착시 경관스프링의 거동에 대해 해석을 시도하였다. 섀클의 길이와 각도를 변화시키면 스프링상수값에 영향을 미치게 되는 것을 확인할 수 있었다. 실제로 유한요소 해석을 설계에 이용하기 위해서는 음력집중이 일어나는 센터볼트부를 고려해 3차원 모델링이 필요하며 조립단계의 응력이 고려되어야 한다는 것을 알 수 있었다. Frictional analysis for the automotive leaf spring was performed by using finite element analysis program ABAQUS and the load-displacement hysteresis curve could be successfully simulated which was caused by interleaf friction. Effect of shackle part on the frictional behavior was found to be significant. Compression test was performed for the leaf spring used for front suspension of commercial truck from which load-displacement and load-strain results were obtained. It was found that the spring rate could be controlled by changing the length and the angle of a shackle and static spring rates were in good agreements with finite element results, However, measured strain values and friction forces were different fron those of finite element results because of improper modelling of center bolt part and insufficient consideration of friction factors. 3-D modelling and implementation of exact friction data e.g. initial stress in a leaf and friction in the shackle eye are recommended in order to yield better results.
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균일응력 경계조건을 받는 유한평판의 원공으로부터 균열해석
염영진 울산대학교 1986 연구논문집 Vol.17 No.1
균열이 있는 원공을 가진 유한평판이 균일응력을 받을 때 균열길이가 응력확대계수와 응력, 변위에 미치는 영향을 연구하였다. 계산방법은 Bowie에 의해 소개된 Modified Mapping Collocation Method를 사용하였다. 평판의 높이와 폭의 비는 1로 고정하였고 균열길이와 폭의 비는 0.3부터 0.7까지 변화시켰다. 그 결과 균열길이가 증가함에 따라 응력확대수정계수가 증가하였으며 응력과 변위도 큰 변화를 보였다. 또 원공의 반경이 증가할수록, 평판 높이와 폭의 비가 감소할수록 응력확대수정계수가 증가함을 알 수 있었다. The effect of a crack length on the stress intensity factor, stress and displacement distributions has been studied for a finite sheet having a cracked circular hole under a uniform stress boundary condition. The computation was accomplished using MMC(Modified Mapping Collocation) method introduced by Bowie. Height-to-width ratio was fixed to 1 and crack length-to-width ratio varied from 0.3 to 0.7. As crack length increased, stress intensity factor increased and the stress and displacement distribution varied remarkably. As the radius of the hole increased and height-to-width ratio decreased, stress intensity factor increased.
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염영진 울산대학교 기계부품 및 소재 특성평가연구센터 1999 연구보고서 Vol.1999 No.-
탄소/에폭시 복합재료 적층판의 혼합 모우드 충간분리 연구를 위하여 혼합 모우드 굽힘 시험이 수행되었다. 하중 레버의 하중 레버의 부과점 위치와 시편에 작용하는 굽힘 하중점 위치를 변화시킴으로써 다양한 혼합 모우드 비를 구할 수 있었다. 이론과 시험 및 유한요소 해석을 병행한 결과 이들은 잘 일치하여 일반적으로 사용될 수 있는 시험 방법으로 정립될 수 있음을 확인하였다. A mixed mode bending test was performed to investigate the mixed mode delamination for carbon/epoxy composite material. Various mixed mode ratios could be produced by changing the applied load position on the loading lever and the bending load position on the specimen. A mixed mode bending test was analyzed using beam theory, compliance method and finite element method and the results agreed well with test result which confirmed the validity of this test.
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염영진 울산대학교 2001 공학연구논문집 Vol.32 No.1
탄소/에폭시 복합재료 적층판의 층과 층 사이에서 발생하는 층간 분리량을 균열 진전에 른 저항변화량을 이용하여 측정하였다. 탄소/에폭시 프리프레그를 16겹, 24겹, 32겹을 적층여 두께 2, 3, 4 mm의 다양한 시편을 제작하였고, 브릿지 회로를 구성하여 Electric Potential Method를 적용하였다. 100 mm까지 균열이 진전할 때 저항 변화량의 경향을 파악한 결과 비선형성을 갖는 것을 알 수 있었고 이 관계를 실험식으로 제시하였다. 이 식을 이용하면 층간분리 발생 가능성이 높은 복합재료 구조물의 취약 부분의 결함을 쉽게 예측, 검사할 수 있을 것이다. The amount of delamination occurring between layers of graphite/epoxy composite laminate was detected by measuring resistance change. Specimens with various thicknesses were made by laminating 16, 24, and 32 plies of graphite/epoxy prepregs, and electric potential method was used by constructing bridge circuit. Resistance change at every 10mm of crack propagation up to 100mm was measured. It was found that nonlinearity existed between the resistance change and crack propagation rate and empirical formulas were proposed. The amount of interlaminar facture in composite structure will be detected and measured more easily with these formulas.
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