• 한국광학회지
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• 제21권1호
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• pp.12-15
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• 2010

본 논문은 바이메탈(bi-metal)에 부착된 열확장 코어 광섬유의 높은 구부림 손실 효과를 이용한 광섬유 온도 센서를 제안 및 구현하였다. 바이메탈(bi-metal plate)의 온도 변화에 의한 변형은 열확장 코어 광섬유의 구부림 손실을 발생시킨다. 실험결과 소자의 감도와 측정범위는 열확장 코어 광섬유의 구조를 조절하여 제어 될 수 있음을 보였다. 소자의 제조공정이 상세하게 기술되었다.

• 대한기계학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.90-100
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• 1993

본 연구에서는 압전 감지기/작동기를 이용한 복합적층판의 진동제어해석을 위 하여 판요소를 사용한 능률적인 유한요소코드 개발에 있다. 운동방정식은 고전 적층 판이론과 Hamilton의 법칙을 이용하여 유도하며 압전방정식으로부터 전기적-기계적 연 계를 고려한 감지식과 작동식을 구한다.각식들은 유한요소 보간함수에 의하여 절점 변위에 대한 행렬방정식으로 변환된다. 요소마다 하나의 전기적 자유도를 가진 4-절 점 12-자유도 판요소를 사용하여 효율적인 계산을 가능하게 하였다. 압전 감지기/작 동기를 도입함에 있어 하나의 전극에 대해 압전 감지기/작동기는 하나의 감지/작동전 압을 갖는다. 각 요소에 전극번호를 부가함으로써 다양한 형상의 전극을 쉽게 모델 링하였으며 전극의 특성도 충분히 고려하였다. 전기적 하중에 의한 압전보의 변형과 변형에 대한 감지전압에 대한 계산을 수행하여 기존의 연구와 비교함으로써 본 프로그 램의 타당성을 확인하였다. 나아가 여러가지 전극형상에 대한 복합재료 평판의 시간 영역과 주파수영역에서 응답을 계산하였다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.37-42
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• 2001

Active vibration control of laminated composite plates has been carried out to design structure with maximum possible damping capacity, using piezoceramic sensor/actuators and passive constrained-layer damping treatment. The equations of motion are derived for symmetrical, multi-layer laminated plates. The damping ratio(ζ) and modal damping(2ζ$\omega$) of the first bending and torsional modes are calculated by means of iterative complex eigensolution method for both passive and active vibration control. This paper addresses a design strategy of laminated composite plate under structural vibrations.

• 소음진동
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• 제7권1호
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• pp.161-168
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• 1997

The present paper describes the vibration control experiment of composite plates with bonded piezoelectric sensor and actuator. The system is modeled as two degree-of-freedom system using modal coordinates and the system parameters are obtained from vibration tests. Kalman filter is adopted for extracting modal coordinates from sensor signal, and control algorithms applied to the system are Linear Quadratic Gaussian(LQG) control, Bang-Bang Control (BBC), Negative Velocity Feedback(NVF), Proportional Derivative Control(PDC). From observation of the spillover and control perfomance, it is concluded that a higher order control algorithm such as LQG rather than BBG, NVF, PDC is suitable for efficient simultaneous control of both bending and twisting modes of composite plates.

• 한국정밀공학회지
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• 제18권2호
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• pp.214-221
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• 2001

This paper describes the design of 3-component force/moment sensor with the force and moment ratio of wide range. It can measure the x-direction force Fx, y-direction force Fy and z-direction moment Mz simultaneously. In order to accurately measure forces and moment using 3-component force/moment sensor, it should get suitable force and moment ratio(the ratio of force Fx=200 N and moment Mz=20 Nm is ten to one), and small interference error. In this paper, in order to design the 3-component force/moment sensor with the force and moment ratio of wide range, the procedures are performed as follow : 1) the derivation of the equations to predict the bending strains on the surfaces of the plate-beams under the force or the moments, 2) the determination of the size of the sensing elements of the force/moment sensor by using the derived equations, 3) the Finite Element Method(FEM) analysis and the characteristic test for confirming the strains from the theory analysis, 4) the selection of the attachment locations of the strain gages of each sensor, 5) the analysis of the rated strain and the interference error at the attachment location of strain gages. It reveals that the rated strains calculated from the derived equations make a good agreement with the results from the Finite Element Method analysis and the characteristic test.

• International Journal of Automotive Technology
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• 제7권2호
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• pp.209-216
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• 2006

A study has been conducted for an optimal processing and an apparatus for manufacturing a laser welded tube for one-body formed bumper beam. The tube dimensions used in calculation were the thickness of 1.4 mm, the diameter of 105.4 mm and the length of 2000 mm. The tube was formed of a cold rolled high strength steel plate(tensile strength of 600 MPa). The two-roll bending method was the optimal tube forming process in comparison with the UO-bending method, the bending method on the press brake, the multi-step continuous roll-forming method and the 3-roll bending method. Monitoring of the welding quality was conducted and the seam tracking along the butt-joint lengthwise to the tube axis was also examined. The longitudinal butt-joint was welded by using a $CO_2$ laser welding machine equipped with a seam tracker and a plasma sensor. The $CO_2$ laser tube welding machine could be used for precise seam tracking and real-time monitoring of the welding quality. As a result, the developed laser welded tube could be used for a one-body formed automobile bumper beam.

• Smart Structures and Systems
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• 제19권4호
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• pp.361-369
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• 2017

Electromechanical impedance method as an efficient tool in Structural Health Monitoring (SHM) utilizes the electromechanical impedance of piezoelectric materials which is directly related to the mechanical impedance of the host structure and will be affected by damages. In this paper, electromechanical impedance of piezoelectric patches attached to simply support rectangular plate is determined theoretically and experimentally in order to detect damage. A pairs of piezoelectric wafer active sensor (PWAS) patches are used on top and bottom of an aluminum plate to generate pure bending. The analytical model and experiments are carried out both for undamaged and damaged plates. To validate theoretical models, the electromechanical impedances of PWAS for undamaged and damaged plate using theoretical models are compared with those obtained experimentally. Both theoretical and experimental results demonstrate that by crack generation and intensifying this crack, natural frequency of structure decreases. Finally, in order to evaluate damage severity, damage metrics such as Root Mean Square Deviation (RMSD), Mean Absolute Percentage Deviation (MAPD), and Correlation Coefficient Deviation (CCD) are used based on experimental results. The results show that generation of crack and crack depth increasing can be detectable by CCD.

• 한국정밀공학회지
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• 제16권3호통권96호
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• pp.222-232
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• 1999

This paper describes the development of a precision 3-component load cell with plate beams which may be used for measuring forces Fx, Fy and moment Mz simultaneously in industry. We have derived equations to predict the bending strains on the surface of the beams under forces or moment. We have also determined the attachment location of strain gages of each sensor and fabricated 3-component load cell. To evaluate the rated strain and interference error of each sensor, we have carried out characteristic test of precision 3-component load cell. It reveals that the rated strain calculated from the derived equations are good agreement with the results from Finite Element Method analysis.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제41권1호
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• pp.21-28
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• 2004

본 논문에서는 전기 잡음과 장기 계측이 어려운 스트레인 게이지 센서의 단점을 보완하기 위하여 FBG 광섬유 센서를 사용하여 저속용 축중기를 개발하였고 현장에 축중 시스템에 적용하여 실험하였다. 각기 다른 브라그 파장을 갖는 FBG 센서로부터 반사되는 파장 변화를 이 센서들과 동일한 FBG 필터들을 사용하여 빛의 강도로 변화시켜 차량의 무게를 측정하였다. 광원의 광전력과 온도 변화를 보상을 하였으며 잡음의 영향을 감소시키기 위해 위해 lock-in 증폭기를 사용하였다. 모의 실험을 통해서 차량의 하중인가 위치에 관계없이 동일하게 축중이 측정되는 구조의 설계가 가능하였다. 현장 실험을 통하여 실제차량 축중 측정에 대한 선형성과 재현성을 확인하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제21권3호
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• pp.225-232
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• 2008

과적차량은 도로 및 교량 구조물과 도로 횡단 시설물 등에 손상요인으로 작용하므로 시설물의 내구성을 단축시켜 이에 따른 유지보수 비용을 증가시킨다. 기존의 단속 시스템은 많은 문제점을 내포하고 있어서 이에 대한 대처방안이 요구되고 있다. 이에 따라, 본 논문에서는 주행중인 과적차량의 지능형 무인과적 단속 시스템 개발을 위하여 유비쿼터스 센서네트워크 시스템을 구성하고, 무선통신프로토콜을 통한 실내성능실험으로 축중 WIM센서 선정, 하중 및 온도에 따른 변수, 자율공간 송수신 거리 실험을 통해 U-도로 과적차량 무인관리 시스템의 가능성을 검토하였다. 그리고 고속 주행 상태에서도 차량의 하중 측정이 가능한 High Speed WIM Sensor의 성능에 대해 검증하였다. 또한 USN구성을 위한 센서의 무선화 테스트를 실시하였다. 본 연구에서 실시한 실험은 기본적으로 고속 WIM센서와 함께 USN의 구성과 Internal/External Network의 완전 무인, 무선화 시스템을 통한 사용자 중심의 시스템을 구축하는 것이 최종 목적이므로 향후 WCDMA/HSDPA를 이용한 External Network의 구성과 실제 과적 단속 적용을 위하여 Test Bed를 통한 실험이 실시되어야 할 것이다.