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김헌영,강동훈 한국비파괴검사학회 2018 한국비파괴검사학회지 Vol.38 No.6
It is necessary to monitor overall environments of railway vehicle and station in a metro, which is a typical public means of transportation for many passengers in metropolitan area. To make it work, the railway operation companies try to increase internal environment monitoring of railway vehicles, due to regulatory laws. In order to increase effectiveness, a system to monitor internal environment of railway vehicles using the internet of things in real time is recently developed. However, urban railway, which includes many stations, requires management of various monitoring data, while the absence of automatic detection technology for departure and arrival times leads to a decline in efficiency of the monitoring system. Hence, a new methodology for automatic detection of departure and arrival times is proposed in this study. The method uses signal processing of acceleration signals from railway vehicle based on an accelerometer, which can be added to the monitoring system. From a field test for commercial metro line 1 in Seoul metropolitan area, it is confirmed that the information on departure and arrival times can be automatically distinguished, with errors in range of 1 to 2 seconds when compared to the exact time during the testing. As a future development, efficiency of data management system is expected to improve with the application of the proposed algorithm to various monitoring systems in railway vehicles. 도시철도의 경우 많은 승객들이 이용하는 대도시의 대표적인 대중교통 시스템으로써 차량 및 역사의 전반적인 환경에 대한 모니터링이 요구되고 있다. 이를 위해, 철도 운영기관에서는 관련 법령에 의거하여 차량의 실내 환경 모니터링을 강화하고 있다. 최근에는 효율적인 모니터링을 위해 사물인터넷 기술을 이용하여 실시간으로 철도차량 실내 환경을 모니터링 할 수 있는 시스템이 개발된 바 있다. 하지만, 많은 수의 정차역이 있는 도시철도의 특성상 모니터링 데이터의 관리가 필요하며, 현재 출도착 시간을 자동으로 검지할 수 있는 기술이 없어 모니터링 시스템의 효율성 저하요인으로 작용하고 있다. 따라서, 본 연구에서는 모니터링 시스템에 적용이 가능한 가속도 센서 한 개를 이용하여 열차 출도착 시 측정된 데이터의 신호처리를 통해 열차 출도착 시간을 자동으로 검지할 수 있는 방법을 개발하였다. 그리고, 실제 영업노선에 대한 검증을 통해 실제 정차시간과 1~2초의 오차범위 내에서 출도착 정보를 자동으로 판별할 수 있음을 확인하였다. 향후, 제안된 알고리즘이 철도차량에 적용되는 다양한 모니터링 시스템에 적용될 경우, 데이터 관리 효율성이 향상될 것으로 기대된다.
김헌영,김호,김중재,Kim, Heon-Young,Kim, Ho,Kim, Joong-Jae 대한기계학회 2002 大韓機械學會論文集A Vol.26 No.12
A rubber-like material model is generally characterized by hyperelasticity and formulated by a total stress-total strain relationship because the material shows nonlinear elastic behaviour under large deformation. In this study, a pressure potential obtained by a separately interpolated pressure is introduced to the non-linear finite element formulation incorporating with incompressible or almost incompressible condition of the material. The present formulation is somewhat different from the general formulation using the pressure computed in the displacement field. A non-linear finite element analysis program is developed for the plane strain and the axisymmetric contact problems of a rubber-like material. Various examples with rubber material are analyzed for its verification. The results about deformed shapes and stress distributions thought to be meaningful in comparison with a commercial program, MARC.
김헌영,김동원 대한기계학회 1993 대한기계학회논문집 Vol.17 No.2
본 연구에서는 UBET를 이용한 프로그램을 개발하여 소성가공 문제에 적용하였 으며, 형단조 가공에서 형 내부의 재료의 비정상 유동을 해석할 수 있는 알고리듬을 제시하였다. 매 변형단계에서 요소별 가공경화를 고려하여 자동적으로 요소시스템 (element system)을 재구성함으로써, UBET에 의한 소성가공 문제 해석을 효율적으로 할 수 있도록 하였다. 축대칭 형단조 문제에 있어서 리브의 높이대 폭의 비가 1.0, 2.0일때 UBET 및 탄소성 유한요소법에 의하여 형 내부의 재료 층만 과정을 시뮬레이션 하였으며, 단조 하중, 다이 충만도 및 재료의 유동 경향을 분석하여 적절한 유동 모델 과 초기 소재의 형상을 구하였다. 모델 재료를 사용한 형단조 모의실험을 수행하여 재료유동 및 변형 단계별 단조 하중분포 등을 구하였으며, 해석결과와 비교 분석하였 다. 또한 후방압출(backward extrusion) 및 평두형 펀치에 의한 평판압입(flat pu- nch indentation) 문제를 해석하였다. 후방압출시 모서리부의 라운딩(rounding) 효 과가 재료 유동에 미치는 영향을 고려하였으며, 평두형 펀치에 의한 평판압입에서는 상당 소성변형률(equivalent plastic strain)의 분포를 탄소성 유한요소법(elastic plastic finite element method)에 의한 결과와 비교하였다. The objective of the present study is to analyze material flow in the metal forming processes by using computer simulation and experiment with model material, plasticine. A UBET program is developed to analyze the bulk flow behaviour of various metal forming problems. The elemental strain-hardening effect is considered in an incremental manner and the element system is automatically regenerated at every deforming step in the program. The material flow behavior in closed-die forging process with rib-web type cavity are analyzed by UBET and elastic-plastic finite element method, and verified by experiments with plasticine. There were good agreements between simulation and experiment. The effect of corner rounding on material flow behavior is investigated in the analysis of backward extrusion with square die. Flat punch indentation process is simulated by UBET, and the results are compared with that of elastic-plastic finite element method.