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유연핀을 적용한 2.5MW급 풍력발전기용 기어박스의 동응답 해석
조진래,정기용,Cho, Jin-Rae,Jeong, Ki-Yong 한국전산구조공학회 2016 한국전산구조공학회논문집 Vol.29 No.1
본 연구는 2.5MW급 풍력발전기용 기어박스의 동특성 분석에 관한 것으로서, 유연핀(flexible pin) 채용에 따른 유성기어축의 미스얼라인먼트(misalignment) 개선여부와 충격하중에 따른 기어박스의 동응답 특성을 유한요소해석을 통해 고찰하였다. 내부의 복잡한 기어시스템의 하중전달을 정확하게 그리고 효과적으로 반영하기 위해 치접촉을 등가 치강성계수를 갖는 스프링요소와 물림률을 이용하여 모델링하였다. 기어의 등가 치강성계수는 기어치에 대한 변형해석을 통해 계산하였으며, 동특성 분석을 위해 기어박스 입력단에 충격 토오크를 부과하였다. 수치실험을 통해 등가 치강성모델의 타당성을 검증하였으며, 양단 그리고 일단 고정축과의 상대 비교를 통해 유연핀 적용에 따른 유성기어축의 미스얼라인먼트 개선여부를 확인할 수 있었다. This study is concerned with the numerical investigation of dynamic characteristics of 2.5MW-class wind turbine gearbox in which the misalignment improvement of plenary gear shafts by the flexible pins and the dynamic impact response are analyzed by the finite element method. The tooth contact between gears is modelled using the line element having the equivalent tooth stiffness and the contact ratio to accurately and effectively reflect the load transmission in the internal complex gear system. The equivalent tooth stiffness is calculated by utilizing the tooth deformation analysis and the impulse torque is applied to the input shaft for the dynamics response characteristic analysis. Through the numerical experiments, the equivalent tooth stiffness model was validated and the misalignment improvement of planetary gear shafts was confirmed from the comparison with the cases of fixed shafts at one and both ends.
조진래,신성우,정현성,김남전,김기운,Cho, Jin-Rae,Shin, Sung-Woo,Jeong, Hyun-Sung,Kim, Nam-Jeon,Kim, Kee-Woon 대한기계학회 2002 大韓機械學會論文集A Vol.26 No.10
Contacting with ground in the post-card area size only, tire supports entire automobile weight. As well, it characterizes most of automobile running performance. Among the design parameters, the carcass contour becomes a key design factor. This paper deals with the time-effective optimal design of tire crown contour in order to improve the tire wear performance by employing a back-propagation neural network model.
기능경사 소재 등가 물성치 예측을 위한 균질화 기법의 특성분석을 위한 수치해석
조진래,최주형,신대섭,Cho, Jin-Rae,Choi, Joo-Hyoung,Shin, Dae-Sub 한국전산구조공학회 2008 한국전산구조공학회논문집 Vol.21 No.1
기능경사 소재(FGM)에는 서로 다른 두 가지 구성입자들이 혼합되어 있는 경사층(graded layer)이 삽입되어, 소재 전 영역에 걸쳐 구성입자의 체적분율이 연속적이고 기능적으로 변화하도록 되어있다. 이러한 이상(dual-phase) 입자복합재의 열 기계적 거동을 해석함에 있어 필수적인 경사층의 물성치는 전통적으로 균질화 기법을 이용하여 예측되었다. 하지만, 이러한 균질화 기법은 구성입자의 형태, 분산구조 등과 같은 상세 형상을 반영하지 못하지 때문에 복합재의 총체적인 등가 물성치 예측에만 국한 되어왔다. 이러한 맥락에서 본 연구에서는 경사층을 미시역학적으로 이산화 모델링하고, 다양한 체적분율과 외부 하중조건에 대해 유한요소해석을 실시하여 이러한 균질화 기법들의 특성을 분석하였다. Graded layers in which two different constituent particles are mixed are inserted into functionally graded material such that the volume fractions of constituent particles vary continuously and functionally over the entire material domain. The material properties of this dual-phase graded region, which is essential for the numerical analysis of the thermo-mechanical behavior of FGM, have been predicted by traditional homogenization methods. But, these methods are limited to predict the global equivalent material properties of FGMs because the detailed geometry information such as the particel shape and the dispersion structure is not considered. In this context, this study intends to investigate the characteristics of these homogenization methods through the finite element analysis utilizing the discrete micromechanics models of the graded layer, for various volume fractions and external loading conditions.
조진래,이홍우,Cho, Jin-Rae,Lee , Hong-Woo 한국전산구조공학회 2005 한국전산구조공학회논문집 Vol.18 No.2
본 논문에서는 수치적분 정도를 향상시킬 수 있는 새로운 무요소 기법을 제안한파 저자들에 의해 페트로프-갤러킨 자연요소법(PG-NEM)이라 명명된 이 새로운 기법은 보로노이 다이어그램과 델라우니 삼각화에 기반을 두고 있으며, 이는 BG-NEM이라 불리는 기존의 자연요소법과 개념적으로 동일하다. 하지만, 동일한 시험 형상함수와 시도 형상함수를 선택하는 BG-NEM과는 달리, PG-NEM에서는 지지영역이 적분을 위한 배경격자에 정확하게 일치하도록 시험 형상함수를 독립적으로 선택하는 페트로프-갤러킨 개념에 기반을 두고 있다. 따라서, 제안된 기법은 BG-NEM과 비교하여 수치적분 정도를 현저히 향상시킬 것으로 기대된다. In this paper, a new meshfree technique which improves the numerical integration accuracy is introduced. This new method called thc Petrov-Galerkin natural clement method(PG-NEM) by authors is based on the Voronoi diagram and the Delaunay triangulation which is based on the same concept used lot conventional natural clement method called the Bubnov-Galerkin natural element method(BG-NEM). But, unlike the BG-NEM, the test basis function is differently chosen, based on the concept of Petrov-Galerkin, such that its support coincides exactly with a regular integration region in background mesh. Therefore, it is expected that the proposed technique ensures the remarkably improved numerical integration accuracy in comparison with the BG-NEM.
조은진(Eun-Jin Cho),문승주(Seung-Ju Moon),이홍우(Hong-Woo Lee),조진래(Jin-Rae Cho),김태종(Tae-Jong Kim) 대한기계학회 2002 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2002 No.4
The piston slap phenomenon is one of the major noise source of reciprocating compressors used in household electric appliances. Piston slap occurs when piston collided with cylinder inner wall. It is important that piston slap is related to lubricant behavior between piston and cylinder. Therefore, this paper is investigated using two-dimensional Reynolds equation the lubrication characteristics in clearance. Analytical solution of two-dimensional Reynolds equation is obtained by finite differential method is used to numerical analysis techniques.
복합단면을 갖는 비 감쇠 보 구조물의 유한요소 고유치 해석
박근만,조진래,정의봉,배수룡,Park, Keun-Man,Cho, Jin-Rae,Jung, Weui-Bong,Bae, Soo-Ryong 한국전산구조공학회 2007 한국전산구조공학회논문집 Vol.20 No.6
보 구조물의 고유치 해석의 경우 보 이론에 근거한 기존의 다양한 방법들을 통해 효율적이고 수월하게 수행이 가능하다. 하지만 보의 단면이 두 가지 이상의 복합재질로 구성되어 있을 경우 전통적인 보 이론을 적용하기 위해서는 단일의 등가 물성을 산출해야할 필요가 있다. 본 논문에서는 복합단면 보 구조물의 효율적인 유한요소 고유치 해석을 위해 등가의 물성을 산출하였다. 이론 연구를 토대로 개발한 연구용 프로그램으로 대표적인 보 구조물에 대한 유한요소 고유치 해석을 수행하였으며, 해석결과에 대한 신뢰성 검증을 위해 상용 소프트웨어인 ANSYS의 3차원 솔리드 모델의 해석결과와 비교하였다. Numerical eigen analysis of beam-like structure can be easily and effectively done by various conventional beam theory-based methods. However, in case of the structures composed of composite-sectioned beams, the application of conventional numerical methods requires one to derive both equivalent material and geometry properties. In the present paper, these equivalent properties are derived by the transformed section method and the test FEM program is coded. The numerical accuracy of the proposed method is verified through the comparison with the ANSYS 3-D model.
멤브레인형 LNG선 Cargo의 만선항해 유한요소 열전달 해석
허진욱(Jin-Uk Heo),이영주(Young-Ju Lee),조진래(Jin-Rae Cho),하문근(Mun-Keun Ha),이중남(Joong-Nam Lee) 대한기계학회 2002 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2002 No.4
In the LNG cargo, excessive generation of BOG causes economic loss and danger. So when one designs LNG cargo, one needs to analyze heat transfer exactly for minimizing BOG. But it is difficult to analyze heat transfer of LNG cargo, because cargo has a complex insulation structure and LNG carrier undergoes different kinds of transporting conditions. Considering these, in this paper, we model Mark-Ⅲ membrane-type LNG cargo and carry out the transient finite element heat transfer analysis during laden voyage. For this goal, we develop a PCL-language program incorporating with MSC/NASTRAN FEM software.