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유재석(Jae-Seok Yoo),정호경(Ho-Kyeong Jeong),장영순(Soon-Young Jang) 한국항공우주연구원 2009 항공우주기술 Vol.8 No.1
KSLV-1 1단 후방동체 상부 조합체 상세설계를 수행하였다. 동체 사이징 프로그램으로 기본적인 형상을 결정했다. 체결류 기본설계를 통하여 스킨-프레임, 스트링거-프레임의 체결류 선정하였다. 유한요소 프로그램을 통한 프레임 구조해석 및 인터페이스 확인을 통하여 프레임을 설계하였다. 또한 유한요소 프로그램으로 컷 아웃을 고려한 부분을 해석을 수행하여 구조 안전성을 확인하였다. 전단체결류 설계를 위하여 최대 전단하중에 대한 최대 전단응력을 유한요소 방법으로 구하였다. 이러한 동체해석 사이징과 유한요소 및 체결류 선정 프로그램을 사용하여 후방동체 상부조합체의 상세설계를 수행하였다. In this study, a detail design was conducted for KSLV-1 1st stage Rear Fuselage Upper Compartment assembly. A basic structural sizing was done by the aircraft fuselage sizing in-house program. The frame structural design and the interface check were conducted by the FE and the CAD program. The structural margin of safety was conformed by FE analysis for the normal section model and duct cut-out section models which are the weakest parts of the rear fuselage. The shear stress analysis was performed for a fastener design of the skin-stringer which is most affected by the shear stress induced by the shear load.
일방향 복합재료 Single Lap접합 조인트의 파손 모드 및 강도 I. 실험
김광수,유재석,안재모,장영순,Kim Kwang-Soo,Yoo Jae-Seok,An Jae-Mo,Jang Young-Soon 한국복합재료학회 2004 Composites research Vol.17 No.6
본 연구에서는 몇 가지 접합 방법에 따라 일방향 복합재료 단일 겹치기 접합 조인트의 파손 과정, 모드 및 강도를 실험적으로 평가하였다 접합 방법으로는 접착제 없는 동시성형, 접착제를 사용한 동시성형 및 이차 접합의 세 가지를 고려하였다 또한 이차 접합 조인트에서 몇 가지 파라미터의 영향도 살펴보았다. 접착제 없는 동시성형 시편은 가장 우수한 조인트 강도를 나타내었다. 이차접합 조인트에서는 접착제 층의 점진적인 파손이 발생하였다. 접착제의 재료 및 접합 강도가 상대적으로 강한 필름 접착제의 동시성형 조인트는 갑작스런 층간분리 파손이 발생하였으며 이차 접합 조인트보다 더 낮은 파손 강도를 나타내었다. 이차 집합 조인트에서 층간분리 파손이 발생하지 않은 것은 접착제 층에서의 균열 진전 및 점진적 파손이 층간분리 파손을 방지한 것으로 보인다. 따라서 복합재료 접합 조인트의 파손 강도는 접착제의 재료 강도 또는 접착 성능과 항상 비례하지 않으며 이것은 복합재료가 층간 분리 파손에 약하기 때문이다. Failure process, mode and strength of unidirectional composite single lap bonded joints were investigated experimentally with respect to bonding methods, those are, co-curing with and without adhesive and secondary bonding. The co-cured joint specimens without adhesive had the largest failure strength. Progressive failures along the adhesive layer occurred in the secondary bonded specimens. In the co-cured specimens with adhesive film which had better material strength and adhesion performance, delamination failure occurred and the joint strengths were less than those of secondary bonded specimens. Delamination failure did not occur in the secondary bonded specimens because of earlier crack growth and progressive failure in the adhesive layer. Therefore, failure strength of composite bonded Joints were not always proportionate to material strength and adhesion performance of the adhesive due to the weakness of delamination in composite materials. The effects of surface roughness, bondline thickness and fillets were also studied on secondary bonded specimens.
대형 용접구조물의 스마트제조를 위한 변형예측 알고리즘의 활용
성우제(Woo-Jae Seong),유재석(Jae-Seok Yoo),윤광희(Kwang-Hee Yun) 대한용접·접합학회 2020 대한용접·접합학회지 Vol.38 No.1
In this study, an algorithm for predicting welding deformation in the fabrication of large structures was proposed. The major factors affecting the structural deformation were identified and the relationship between them was derived through a bead-on-plate welding experiment. Constraint and offset were introduced to flexibly adapt to environmental changes as well as to reflect actual structures. The amount of angular distortion and its trend during multipass welding can be estimated from the measured deformation and the deposition data from the smart welding machine. Also, the final deformation is diagnosed, and a new welding sequence can be presented if the estimation exceeds the reference value. The identified factors and proposed method will be a first step toward smart manufacturing.
비분산 적외선 분광법을 이용한 Co<sub>2</sub>농도 고속 분석기의 Sampling Module 특성에 관한 실험적 연구
김우석,손덕영,박영무,유재석,이종화,Kim, Woo-Seok,Shon, Deok-Young,Park, Young-Moo,Yoo, Jae-Suk,Lee, Jong-Hwa 대한기계학회 2003 大韓機械學會論文集B Vol.27 No.3
A fast response analyzer for measuring carbon dioxide concentration has been developed for transient characteristic and researches tested on internal combustion engine. The analyzer uses the well known NDIR(Non-Dispersive Infrared) method with miniaturized detection system, giving a time constant of approximately 30 microsecond, and sampling module consists of capillary tube. Since the transit time and the time constant of the sampling system depend on the sampling conditions, it is necessary to investigate the characteristics of sampling system before applied to exhaust gas measurement in engine. A unique method was designed to study the influence of the diameter of transfer sample line and operating conditions of the FRNDIR on transit time and time constant. A database of transit time and time constant was built up for different measured and simulated pressure conditions. The database can be used for correcting eventual $CO_2$ concentration measurement.
탄소 / 탄소 브레이크 열탄성 해석과 3 차원 응력해석 및 설계
오세희(Se Hee Oh),유재석(Jae Seok Yoo),김천곤(Chun Gon Kim),홍창선(Chang Sun Hong),김광수(Kwang Soo Kim),박종현(Jong Hyun Park) 한국복합재료학회 2002 Composites research Vol.15 No.1
이 논문에서는 탄소/탄소 브레이크 제동중 시스템의 거동을 열탄성 해석을 수행하여 살펴보았고, 파손에 안정적인 디스크의 형상을 찾기 위하여 다양한 형상에 대한 3차원 응력해석을 수행하였다. 탄소/탄소 복합재료의 기계적 물성치가 적층면방향과 두께방향으로 측정되었다. 측정된 기계적 물성치는 열탄성 해석과 3차원 응력해석을 위한 입력으로 사용되었다. 로터 클립과 클립 리테이너 사이의 간격은 회전판의 하중전달 미케니즘에 있어서 중요한 인자이다. 간격변화는 기계적 변형과 열 변형으로 분리하여 고려하였다. 클립과 리테이터는 서로 접촉이 발생하지 않았으므로 해석 모델에서 리테이너와 리벳은 제외되었다. 로터 디스크는 반복대칭조건을 사용하여 모델링되었고, 로터 디스크와 로터 클립, 로터 클립과 키 드럼사이의 2중 접촉문제가 고려되었다. 3차원 응력해석의 결과로부터 브레이크 디스크의 키 홀 부분에 응력집중현상이 발생하는 것을 확인하였다. 응력분포는 키 홀 부분에서 접촉면의 회전각과 곡률반경의 변화에 따라 연구되었다. This paper presents the thermo-elastic analysis for searching the behavior of carbon/carbon brake system during the braking period and the 3-D stress analysis to find the shape of the brake disk which is safe to the failure. The mechanical properties of the carbon/carbon brake disk were measured for both in-plane and out of plane directions. The mechanical properties were used as the input of the thermo-elastic analysis and 3-dimensional stress analysis for the brake disk. The gap between rotor clip and clip retainer is an important parameter in the loading transfer mechanism of the rotor disk. The change of gap was considered both the mechanical deformation and thermal deformation. Because the rotor clip and clip retainers were not contacted, they were excluded from the analysis model. Rotor disk was modeled by using the cyclic symmetry condition. The contack problems between rotor clip and key drum as well as between rotor disk and rotor were considered. From the results of the 3-D stress analysis, the stress concentration at the key hole of the brake disk was confirmed. The stress distributions were studied for the variation of the rotation angle of the contact surface and the radius of curvature at the key hole part.