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트위스트 스크린의 지지 프레임에 대한 최적화 설계 파라미터의 결정

Author

이종신

Journal Title

한국기계기술학회지

Publication Year

2013

Topics

#Frame
#Twist
#Structural engineering

Summary

This study aims for the optimal design of the supporting frame in a twist screen, utilizing upper plate and bracket thickness as design variables to propose and verify a method for improving product quality, reducing costs, and minimizing physical testing. The optimal design resulted in a maximum 25.8% reduction in the weight of the supporting frame compared to the current twist screen.

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미세소자재료공학 공과대학 재료공학부
전선 / 대학원
반도체, MEMS와 같은 다양한 미세소자에서의 결정입 특성, 집합조직, 기계적 성질, 신뢰성 등의 문제에 대해 반도체회로(ULSI)에 사용되고 있는 알루미늄과 구리 배선을 중심으로 살펴본다.
- # Materials Science
- # Integrated circuit
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건축콘크리트공학특론 공과대학 건축학과
전선 / 대학원
여러 가지 가정을 통하여 실험적으로 얻어진 결과를 공식화하는 과정을 연구하며, 콘크리트의 creep와 shrinkage에 대해 심도 있는 연구를 한다.
- # Architecture
- # Reinforced concrete
- # Engineering
구조안정론 공과대학 항공우주공학과
전선 / 대학원
구조물의 최적화라는 면에서 항상 안정의 문제가 대두되므로, 이러한 여러 가지 문제점을 인식시키고 그 해결방법을 모색하는 것이 본 강좌의 목적이다. 에너지에 의한 방법, equilibrium approach, dynamic approach 등을 통해, beam, column, plate, shell, arch의 안정성을 해석한다.
- # Structural engineering
제품공학 공과대학 산업공학과
전선 / 대학원
차세대 (환경친화적, 정보집약적, 대량맞춤형) 제품 및 서비스의 경쟁력 제고를 목표로, 제품개발 과정에서의 각종 의사결정을 합리화하고, 제품의 기능, 구조 및 원가 측면에서의 설계최적화를 꾀하며, 이들을 지원하기 위한 효과적 정보시스템을 구축하는 측면에서의 각종 연구논제를 다룬다.
- # Engineering
- # Product engineering
- # Product design
기계진동학 공과대학 기계공학부
전선 / 학사
정역학과 동역학에 기초하여 강체 부재로 이루어진 기구의 변위, 속도, 가속도, 작용력을 해석하는 방법을 다룬다. 링크 구조와 기어, 캠, 나사의 운동과 구동에 필요한 힘을 해석한다. 해석방법으로는 작도법과 벡터해석법이 소개된다.
- # Vibration
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유한요소응용 공과대학 건축학과
전선 / 대학원
재료 및 기하학적 비선형특성을 갖는 구조물의 이론, 모델링, 해석법과 비선형 특성의 원인 및 정적, 동적 하중에 대한 해석방법을 강의한다. 비탄성 재료와 부재의 모델링, P-◁효과, 대변형, 안정성, 실무에의 응용등에 대해 강의한다.
- # Finite element method
- # Structural engineering
치과용폴리머 치과대학 치의과학과
전선 / 대학원
콤포짓트 레진, 인상재 및 악안면 보철재료 등 폴리머계 재료의 특성을 논의한다. 의치상용 레진, 이장재, 임프란트용 아크릴릭 등을 고찰하며 중합수축, 광학특성 및 생체적합성을 결정하는 표면특성을 검토한다. 조직공학과 관련된 scaffold 개발 및 특성에 관한 내용을 포함한다.
- # Dentistry
- # Materials Science
경량 가변 구조물의 해석 및 설계 공과대학 기계공학부
전선 / 대학원
공간구조물, 장력구조물, 판과 쉘구조물, 박막구조물, 적응구조물, 그리고 종이접기에 기반한 전개구조물 등을 통하여 경량 가변 구조물의 해석 및 설계를 학습하고, 기계, 항공우주, 바이오, 건축, 그리고 환경 분야로의 응용을 모색한다. 추가로 프로그래밍을 통한 시뮬레이션, 외부 하중에 따른 구조물의 변형 메커니즘과 기계적인 특성의 변화를 분석하고 프로토타입 제작을 위한 첨단 장비 사용 등을 학습한다.
- # Aerospace
- # Computer simulation
- # Environmental engineering
첨단복합재료 이론 및 실험 1 공과대학 항공우주공학과
전선 / 대학원
복합재료는 높은 비강성, 비강도, 감쇠율을 지니고 있을 뿐만 아니라 부식과 피로에 대해서도 우수하여 항공기 구조용 재료로 많이 사용되고 있다. 이 강의는 텐서 미적분학, 미소역학이론에 의한 탄성계수 결정, 직교 이방성 라미나 해석, 고전적 적층 이론, 적층판 해석, 다양한 복합재료의 파괴이론, 피로수명 예측 모델, 최신 멀티스케일 해석법 등에 이르기까지 복합재료 역학의 이론적 기초와 최신 응용에 대해 살펴보는 것으로 한다. 이에 더하여 실험을 통한 복합재 시편의 기초물성과 파손 모드 분석 등에 대한 실제적 과제를 통해 공학적 응용을 위한 이해를 높이고 앞으로 구조역학을 전공하고자 하는 학생들에게 전망을 제시한다.
- # Composite material
- # Structural mechanics
- # Tensor calculus
건축구조설계특론 1 공과대학 건축학과
전선 / 대학원
철근콘크리트의 내진설계를 강의하며 특히 접합부 및 프레임-벽체시스템에 대한 연구에 치중한다.
- # Reinforced concrete
- # Architectural engineering
- # Architecture
첨단복합재료 이론 및 실험 2 공과대학 항공우주공학과
전선 / 대학원
복합재료는 높은 기계적 성질과 요구되는 상황에 맞게 강화되는 방향을 설정할 수 있는 설계적 장점이 있어, 항공우주산업과 같은 경량형 구조가 사용되는 곳에 널리 활용이 되어왔다. 또한, 방탄 및 방검복을 포함하는 다양한 충돌에너지 발생 상황에서 매우 효과적으로 에너지를 흡수하는 것이 가능하다. 최근에는 전통적인 섬유/폴리머 기반의 복합재료 이외에도 다기능의 금속, 세라믹, 폴리머가 포함된 재료도 복합재료로 취급된다. 따라서, 이러한 특성을 이해하고 실제 산업군에 활용하기 위해서는 전통적인 이론적 접근법뿐만 아니라 실험을 통한 결과 고찰과 이를 이해하기 위한 해석 방법 등에 대한 전반적인 이해가 필요하다. 본 과목에서는 유한요소법해석 및 초고속 카메라를 이용한 고속충돌시험 수행과 분석을 포함하며 관련한 최신이론과 기법을 조사하고 공부하게 된다.
- # Aerospace
- # Composite material
- # Composite number
경량 구조물의 해석 및 설계 공과대학 기계공학부
전선 / 학사
경량 구조물은 우주태양광패널, 우주서식지, 재난구조물 등의 대형 구조물로부터 스포츠 레저 그리고 바이오메디컬 디바이스에 이르기까지 광범위한 공학 분야에 활용되고 있다. 본 과목은 트러스 구조물, 스레이스 프레임, 박막구조물을 포함한 기존 경량 구조물뿐만 아니라 종이접기에 기반한 최첨단 구조물의 해석 및 설계를 다룬다. 이와 관련된 수학적, 물리학적, 역학적 지식을 학습할 것이며, 설계와 관련된 소프트웨어 및 제작 기술을 습득할 것이다. 학기말 프로젝트를 통하여 경량 구조물의 설계, 해석 및 제작을 수행할 것이며, 그 과정 및 결과물을 동영상으로 제작하여 수강생들과 공유 및 상호 학습할 것이다.
- # Truss
- # Medical device
전기기기최적설계 공과대학 전기·정보공학부
전선 / 대학원
수치해석적 해석방법과 최적화 이론을 도입한 전기기기의 최적설계 과정을 다룬 과목이다. 최적화 기초 이론으로 여러 가지 결정론적 탐색법 및 절대최소점 탐색 알고리즘을 다룬다. 그리고 등가 자기 회로법을 이용한 설계 방법이 다루어지며, 설계 민감도 해석, 유한요소법 및 경계요소법을 이용한 알고리즘들을 응용하여 최적 설계하는 방법들이 다루어진다.
- # Numerical analysis
- # Search algorithm
고급철근콘크리트설계 공과대학 건설환경공학부
전선 / 대학원
이 과목은 철근콘크리트 설계의 기초원리에 대한 재검토와 전형적인 학부 철근콘크리트 과목에서 다루지 않는 구조물 설계의 주요 주제들을 다루고 있으며 콘크리트 구조물의 한계상태해석의 소개 2방향 슬래브에 대한 항복선 이론 스트럿-타이 모델 내진설계기준 프리스트레스 콘크리트 설계의 기초 설계 이론 등으로 구성된다.
- # Reinforced concrete
- # Structural engineering
무인이동체 역학 개론 공과대학 항공우주공학과
전선 / 대학원
무인이동체의 형상 최적화는 공기나 물과 같은 유체의 흐름을 효과적으로 통제하거나 또는 전파의 반사량, 소음 등을 최소화하는 목적에 부합하는 모양을 결정하는 과정으로 유체역학 등에 대한 이해와 지식에 기반을 두고 있다. 무인이동체의 구조는 탑재중량을 이겨내고 주변의 다양한 충격에 강건함을 유지할 수 있도록 설계 되어져야 한다. 구조역학은 무인이동체가 받는 하중을 계산하여서 안전하고 효율성이 고려된 구조를 제시한다. 아울러 형상과 구조는 밀접하게 연계되어 있어 동적인 해석이 필요한 다분야 최적화의 대상이다. 본 교과를 통해 대학원생은 무인이동체 형상과 구조 등과 같은 요소분야의 이론을 학습하고 분야 간 상호작용을 이해함으로써 다분야 최적설계를 수행하는 능력을 함양하게 된다. 무인이동체의 추진엔진으로 주로 배터리에 의한 전기모터를 사용하고 있으며, 배터리는 기술 발달에 따라 미래 도심에서의 주요 교통수단으로 부각되는 UAM의 주요 추진동력으로 평가되고 있다. 본 교과에서는 배터리 기반의 추진장치 외에 수소엔진, 내연기관 등 다양한 엔진에 대해 학습을 하게 된다.
- # System dynamics
- # Propulsion
- # Electric motor
섬유복합재료특강 공과대학 재료공학부
전선 / 대학원
복합재료의 구조-성능의 관계를 이해하고 이를 바탕으로 한 최적설계를 강의한다. 복합재료의 Micromechanics와 Macromechanics의 이해와 복합재료의 구조해석과 역학적 성질에 대한 평가 방법을 배운다
- # Composite material
- # Materials Science
생물재료역학특강 농업생명과학대학 바이오시스템공학과
전선 / 대학원
본 과목은 생물재료 및 생물체의 이론적 구조해석과 압축, 인장, 비틀림, 전단, 굽힘 강도 등의 재료역학적 특성을 분석한다. 부하와 온도 변화에 의해 생물재료내에 발생하는 응력과 변형률을 분석하고, 탄성계수 및 항복점 등의 역학적 특성을 구명한다. 생물재료의 구조적 강도와 생체기능을 고려한 생체의료기기 및 지지체의 역학적 특성을 분석하고 실습한다. 주로 바이오세라믹 등의 생물재료를 이용한 의료기기 및 의료장치들의 설계 및 해석에 대해 다룬다. 즉, 생물재료를 이용하여 생체흡수성 bone plates, screws, 인공장기, 의료기기 및 장치 등을 재료역학적으로 설계하고 제조하는 기술을 학습한다.
- # Engineering
- # Medical device
- # Composite material
건설환경재료학 공과대학 건설환경공학부
전선 / 학사
본 수업은 학부생들을 대상으로 건설환경에 사용되는 다양한 재료들의 구조, 재료특성, 그리고 설계방법의 기본적인 내용을 다루게 된다. 특수강을 포함하는 강재의 상변화 특성, 미세구조의 평형상태와 구조적인 재료특성을 시작으로 현대사회에서 가장 많이 사용되는 구조재료인 콘크리트의 재료특성, 제조과정을 포함한 설계방법을 다룬다. 또한 본 수업은 재료과학학문과 융합적인 내용을 포함하고 있다. 즉, 전통적인 뉴턴기반 역학 뿐 아니라, 확률역학 개념의 슈뢰딩거 기반 원자 구조 및 결합, 결정구조에 대한 기본적인 이해를 포함하고 있으며, 그에 따른 분석방법에 대한 내용을 다루게 된다. 분석방법은 주로 엑스레이를 이용한 방법들로 실제 건설환경공학분야에 적용을 목표로 두고 계획될 것이다. 이러한 내용은 구조재료 뿐 아니라 지반재료와 환경공학에 사용되는 다양한 재료들에 대한 분석 및 설계하는 방법론으로 연결되어, 학생들에게 보다 넓은 관점에서의 재료에 대한 이해도를 향상시키는 것을 목적으로 한다.
- # Environmental engineering
- # Engineering
- # Environmental Science
기초유한요소이론 공과대학 조선해양공학과
전선 / 학사
일반적인 구조문제를 풀 수 있는 방법인 유한요소법의 기초가 되는 탄성론, 변분법(Variational Principle), 빔/플레이트 (Beam/Plate)의 정식화, 간단한 요소에 대한 유한요소해석법 등을 공부한다. 이는 대학원에서 심도있게 학습할 유한요소법, 비선형 유한요소법, 설계민감도해석(Design Sensitivity Analysis) 등의 선수과목(Prerequisite)으로 중요하며 또한 산업체에서 광범하게 사용하는 상업 코드(MSC/NASTRAN, ABAQUS, ANSYS 등) 의 이론적 배경의 이해로 적합하다.
- # Finite element method
- # Continuum mechanics
- # Mixed finite element method
통계기반 공학해석 및 설계 공과대학 기계공학부
전선 / 대학원
해당과목은 공학분야에서 중요한 통계적 데이터 처리, 통계적 공학해석, 통계기반 공학설계 이슈들을 다룬다. 통계적 데이터 처리에서는 공학통계, 통계적 데이터 처리의 정성적, 정량적 접근법과 베이지안 통계학을 배운다. 통계적 공학해석은 신뢰성함수, 위험도함수, 가속수명시험, 불확실성 해석, 신뢰성해석, 건전성 진단 및 예지기술을 배운다. 통계기반 설계에서는 통계기반 민감도 해석, 반응함수법, 신뢰성기반 최적설계를 다룬다. 끝으로 공학시스템의 건전성 모니터링기술을 간단히 다룬다.
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