• 제목/요약/키워드: 가상일의 원리

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직교이방성 복합재료로 만든 두께가 얇은 압력용기의 변형에 관한 연구 (The Study on Axisymmetric Deformation of Thin Orthotropic Composite Pressure Vessel)

  • 김형원;최용규
    • 한국추진공학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.36-43
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    • 2003
  • 탄소섬유 T700/Epoxy로 만든 직교이방성 구조로 된 두께가 얇은 압력용기의 반경방향의 변위에 관한 해를 곡선좌표계의 평형방정식을 사용하여 구하였다. 3차원 곡선좌표계의 변형율과 변위의 관계를 간단히 하면서 지배방정식을 유도하기 위해 변분이론과 가상일의 원리를 사용하였다. 다른 여러 종류의 직교이방성 압력용기에 대한 계산 결과를 제시했으며 수압시험을 한 결과와 비교 검토하였다. 계산결과와 시험결과는 비교적 잘 일치하였다.

비동질 반무한 평면에서의 비례경계유한요소법 (Scaled Boundary Finite Element Methods for Non-Homogeneous Half Plane)

  • 이계희
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제20권2호
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    • pp.127-136
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    • 2007
  • 본 논문에서는 비동질 반무한 평면에 대한 비례경계유한요소법의 식을 유도하고 수치예제를 해석하였다. 비례경계유한 요소법은 편미분 방정식을 경계방향으로는 유한요소와 같은 근사를 통해서 약화시키고 방사방향으로는 정확해를 사용하는 반 해석적인 방법으로, 방사방향으로 멱함수를 따라 탄성계수가 변화되는 반무한 평면에 대해서 관계식을 가상일의 원리에 근거하여 새로이 유도하였다. 이 과정에서 반무한평면의 거동이 Euler-Cauchy방정식을 따름을 보이고, 기존의 동질 반무한평면의 해석시 도입되던 로그모드가 비동질 반무한 평면의 해석에는 유효하지 않음을 보였다. 수치예제를 통하여 유도된 식이 타당한 거동을 보임을 증명하고 이 접근법이 실제 공학적 문제의 해결에 있어서 유용함을 보였다.

SPH에 가상일 원리를 적용한 탄성 접촉 알고리즘 (An elastic contact algorithm in SPH by virtual work principle)

  • 서송원;민옥기
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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    • pp.1346-1351
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    • 2003
  • There is few research about contact problem in SPH because it is primarily suitable to analyze the large deformation problem. However, an elasto-plastic problem with small deformation need to be considered about contact characteristics. The numerical formulating methods for SPH is induced to be able to obtain solutions based on a variational method in contact problem. The contact algorithm presented is applied to the elastic impact problem in 1D and 2D. The results show thai an imaginary tension and a numerical instability which happen in impacting between different materials can be removed and contact forces which could not have been calculated are able to obtain.

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불완전 합성형의 처짐특성에 관한 연구 (A Study on Deflection Characteristic of Composite Girder with Incomplete Interaction)

  • 용환선;김석태;김윤환
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제10권3호통권36호
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    • pp.437-449
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    • 1998
  • 합성형구조에서 콘크리트와 강재가 일체로 거동하기 위해서 전단연결재는 충분한 강성과 강도를 지니고 있어야 한다. 만약 콘크리트와 판형의 경계면에서 수직 또는, 수평방향으로 미끄러짐이 발생하지 않는다면 전단연결재는 무한강성으로 표현되어지고, 이상적으로 완전합성거동을 하게 된다. 그러나, 모든 전단연결재는 어느 정도의 범위내에서 유연성을 가지게 되며, 항상 불완전합성작용을 하게 된다. 본 논문에서는 3가지 방법에 의해서 불완전합성작용을 하는 합성형을 해석하는 실용적인 방법에 대하여 연구하였다. 미분방정식의 일반해로부터 유도된 강도매트릭스법과 경계부분의 스프링상수를 뼈대구조로 대체한 유한요소법, 가상일의 원리를 이용한 유한요소법의 3가지 방법에 의하여 합성형의 처짐특성을 고찰하였다. 또한, 불완전합성형에서 단면특성과 전단연결재의 스프링상수를 이용하여 합성형의 합성정도를 추정할수 있는 간이법을 제시하였다.

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열유동학적으로 단순한 점탄성체의 유한요소해석 (Finite Element Analysis of Thermorheologically Simple Viscoelastic Solids)

  • 심우진;박인규
    • 전산구조공학
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    • 제9권1호
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    • pp.101-113
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    • 1996
  • 준-정적 선형 2차원 열점탄성 문제들의 유한요소해석을 위하여 가상일의 원리를 근거로 하여 새로운 변분공식과 유한요소방정식을 유도한다. 이때 점탄성 재료는 열유동학적으로 단순한 물성을 갖는다. T=T(x)일 경우에 유전적 강성행렬들의 효율적이고 단순화된 계산과정을 소개한다. 몇몇 예제를 해석하고 기존의 발표된 수치결과들과 비교 검토하여 정확성 및 경제성을 입증한다.

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미술작품을 통한 미술교육: 수학 원리를 중심으로 (Art Education through Artwork: Focusing on the Mathematical Principle)

  • 정경철
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제10권4호
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    • pp.447-457
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    • 2010
  • 미술작품이나 건축물에 수학 원리가 내재해 있다. 중등학교 학생들이 미술작품에서 이러한 원리를 찾는 일은 중요하다. 하지만, 미술작품이나 건축물에 내재한 수학 원리를 찾는 것 자체만의 학생 활동은 미술교육 본연의 목적을 달성하기 어렵다는 것이다. 그러므로 미술 교육의 목적을 달성하기 위해서는, 미적 체험과 작품 감상을 통하여 학생들 스스로 미술작품에서 수학 원리를 찾고, 이 원리를 응용한 새로운 작품을 구성하고, 감상하고, 표현하는 활동이 필요하다는 것이다. 이러한 관점에서, 본 논문에서는 수학 원리가 내재한 몇 몇 미술작품이나 건축물을 조사하였다. 그리고 학생 스스로 미술작품에서 수학 원리를 찾고, 이 원리를 이용하여 새로운 작품 구성 활동 능력을 기대할 수 있는 프로그램 모델을 구성하였다. 또한, 수학 원리가 내재한 Escher의 작품을 예로 들어 프로그램에서의 교사활동과 학생활동을 가상적으로 구성하였다.

$C^1$보요소를 이용한 유연매체의 기하비선형 해석 (Geometric Nonlinear Analysis of Flexible Media Using $C^1$ Beam Element)

  • 지중근;홍성권;장용훈;박노철;박영필
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2005년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.326-329
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    • 2005
  • In the development of sheet-handling .machinery, it is important to predict the static and dynamic behavior of the sheets with a high degree of reliability because the sheets are fed and stacked at suck a high speed flexible media behaves geometric nonlinearity of large displacement and small strain. In this paper, static analysis of flexible media are performed by FEM considering geometric nonlinearity. Linear stiffness matrix and geometric nonlinear stiffness matrix based m the updated Lagrangian approach are derived using $C^1$ beam element and numerical simulations are performed by Updated Newton-Raphson(UNR) method.

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응력함수와 층간면 모델링을 이용한 복합재 적층판의 3차원 응력해석 (Three Dimensional Stress Analysis of Composite Laminates using Stress Functions and Interface Modeling)

  • 김흥수;김정윤;김진곤
    • 동력기계공학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.49-55
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    • 2009
  • 복합재 적층판의 자유단 근처에서 나타나는 층간 응력의 집중 현상을 층간면 효과를 고려해 해석하였다. 복합재 적층판 내부의 임의의 위치에서 3차원 평형방정식을 만족시키기 위해 렉니츠키 응력함수를 도입하였으며, 가상일의 원리를 이용하여 지배방정식을 유도하였다. 주어진 응력함수를 이용하여 구한 3차원 응력들은 복합재 적층판의 아래 위 면뿐만 아니라 자유단에서 하중자유조건을 잘 만족한다. 기하학적 불연속성 때문에 복합재 적층판의 자유단에서는 응력의 특이가 발생하지만, 층간면 효과를 고려하게 되면 층간응력의 집중현상을 정확하게 해석할 수 있다. 자유단에서 발생한 층간응력의 크기를 보면, 층간면 효과를 고려할 경우, 응력특이 효과가 많이 줄어드는 것을 관찰할 수 있다. 본 연구에서 주어진 층간면에서의 정확한 응력 해석은 복합재 적층판의 강도설계를 수행하는 초기 설계 툴로 사용할 수 있다.

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순수 휨모멘트를 받는 아치의 횡좌굴에 관한 연구 (A Study on Lateral Torsional Budding of Arch Subjected to Pure Bending Moment)

  • 김생빈;유재흥;이성철
    • 대한토목학회논문집
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    • 제9권3호
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    • pp.13-19
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    • 1989
  • 박판으로 이루어진 아치가 양단에서 휨모멘트를 받을 때 발생하는 횡좌굴에 대한 지배 미분방정식이 제시되었다. 미분방정식은 updated Lagrangian 방법에 따른 증분형태의 가상일의 원리에 의하여 유도 되었다. 본 연구에서 구한 임계모멘트 값들을 다른 결과들과 비교함으로써 본 연구의 타당성을 검토하여 보았다.

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