• 제목/요약/키워드: 결함 주위의 응력분포

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유한 요소법에 의한 미소 원공 주위의 응력 분포에 대한 3차원 해석 (3-D Analysis of Stress Distribution Around Micro Hole by F.E.M.)

  • 송삼홍;김진봉
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권5호
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    • pp.1462-1471
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    • 1991
  • 본 연구에서는 미소 결함주위에서 발생, 전파하는 균열들에 미치는 초기 결함 깊이와 상호 간섭 영향을 검토하기 위하여 기존 재료가 갖고 있는 결함이나 비금속 개 재물로 대신할 수 있다고 생각되는 미소 원공의 크기를 변화시킨 모델에 대해 유한 요 소법을 이용하여 3차원적으로 응력을 해석하였다. 실제 사용하고 있는 부재에 결함 들이 존재할 경우 응력장의 간섭으로 피로 균열 진전이 가속화됨으로 미소 원공 주위 의 응력 분포 및 미소 원공사이의 응력장의 간섭과 미소 원공에서 발생, 전파하는 표 면 균열의 응력 확대 계수에 미치는 영향에 대하여 비교검토 하였다.

유한요소법에 의한 결함 주위의 응력분포와 피로크랙의 간섭효과 (Analysis of the stress disribution around flaws and the interaction effects between fatigue cracks by finite element method)

  • 송삼홍;김진봉
    • 한국정밀공학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.154-161
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    • 1995
  • In order to analysis of the stress distribution around flaws and the interaction effects between fatigue cracks, stress around micro hole was analyzed by Finite Element Method(F.E.M.) and micro hole specimens were tested using rotary bending fatigue machine and twisting fatigue machine to identify stress effects for fatigue cracks initiating from micro holes and interaction effects between micro holes. The results are as follows : Interaction effects of .sigma. $_{y}$for the micro hole side is larger than the large micro hole side when the interval between micro holes is near. Stress concentration factor increase as the diameter of micro hole becomes smaller. But, stress field of micro hole is smaller than that of large micro hole at h .leq. r (h:depth of micro hole, r:radius of micro hole) and that of large hole is larger than that of small micro hole at h >r expect the small range from micro hole.e.

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인조혈관의 단단문합에 대한 유동과 구조의 동시해석 (A Simultaneous Fluid -Structure Modeling of the End-to-End Vascular Graft Anastomosis)

  • 김영호
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.593-599
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    • 1999
  • 수축절정기에 0.2mm, 0.4mm 두께의 소구경 인조혈관의 내경3.2mm의 동맥에 문합한 단단문합 주위의 유동과 구조해석을 동시에 수행하였다. 유동해석 결과 속도분포 및 벽단전률은 타 연구결과와 매우 유사하며 이론해와 매우 유사함을 보였다. 유동에 의해서 문합부 주위에 작용하는 응력은 문합부에 집중되며 이는 수십만 pa에 달했다. 또한 인조혈관과 동맥에 작용하는 원주방향의 응력을 이론해와 비교한 결과 서로 유사함을 보였으며 두께가 얇은 인조혈관을 사용하는 경우 문합부의 compliance mismatch 는 개선되나 반대로 응력은 더 많이 받음을 알 수 있었다. 본 연구를 통해서 유체에 의하여 혈관이 영향을 받는 심혈관계 현상을 연구하는데 있어서 이와 같은 유체-구조 상호작용을 고려하여 동시에 해결 하는 방법은 매우 유용할 것으로 생각된다.

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유한요소법에 의한 미소원공 주위의 응력분포 해석 -결함과 개재물 주위의 응력분포- (Analysis of Stress Distribution Around Micro Hole by F.E.M. -Stress Distribution around Defects Inclusions-)

  • 송삼홍;김진봉
    • 대한기계학회논문집
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    • 제18권3호
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    • pp.555-564
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    • 1994
  • This study has been made to investigate the stress distribution around defects and inclusions that behave as stress concentrators. The stress distribution and interation effects around defects and inclusions was analyzed using Finite Element Method. The results are as follows;(1) Maximum stress point in case of $E_I/E_M>1$($E_I$:elasticity modulus forthe inclusion, $E_M$/:elasticity modulus for the base material)is the vertical point with respect to force direction and in case of $E_I/E_M<1$ it is the parallel point along the hole edge. (2) Interaction effects of ${\sigma}_y$ for the inclusion side is larger than the defect side when the interval between inclusion and defect is near. (3) stress interation effects is large if the difference of ${\sigma}_y$ is small and it is small if the difference of ${\sigma}_y$ is large for the case that the interval between inclusion and defect whose size and property are different is near.

원공을 가지는 복합재 적층판의 인장강도 예측 기법 (A Method to Predict the Open-Hole Tensile Strength of Composite Laminate)

  • 이흔주;신인수;정문규;권진회;최진호
    • Composites Research
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    • 제24권4호
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    • pp.29-35
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    • 2011
  • 전통적인 특성길이 방법을 이용하여 원공이 있는 복합재 적층판의 강도를 예측하기 위해서는 원공이 있는 적층뿐만 아니라 원공이 없는 적층판에 대한 시험 결과와 유한요소해석이 필요하였다. 본 논문에서는 응력집중계수와 재료상수를 이용하여 유한요소해석 없이 복합재 적층판 원공 주위의 응력분포 및 인장특성길이를 추정하고, 이를 바탕으로 원공이 있는 복합재 적층판의 인장강도를 예측할 수 있는 방법을 제안하였다. 또한 새로운 방법에서는 재료의 효과가 변수로 고려되므로 다양한 재료에 대한 적용이 가능하며 원공이 있는 복합재 적층판에 대한 시험도 생략할 수 있다. 적층판 주위의 응력분포는 유한요소해석과의 비교를 통해 검증하였고, 최종적으로는 USN125 탄소/에폭시 적층판을 제작하여 파손하중 예측 결과와 시험 결과를 비교하였다. 원공이 있는 다양한 형상의 복합재 적층판의 파손강도 예측 결과는 최대 8% 이내의 오차로 시험 결과와 잘 일치함을 확인하였다.

수제 주위의 난류 특성 변화에 대한 실험 연구 (Flume experiments for turbulent flow around a spur dike)

  • 전정숙;강석구
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제49권8호
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    • pp.707-717
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    • 2016
  • 본 연구에서는 직선 개수로 내에 설치된 수제 모형 주위에서 발생하는 난류 흐름의 특성을 알아보기 위하여 수리모형실험을 수행하였다. 실험은 Froude 수가 0.100과 0.185인 두 가지 흐름 조건에서 이루어졌다. 시간평균유속과 난류 응력을 구하기 위하여 초음파 유속계를 이용하여 3차원 순간 유속을 측정하였다. 실험 결과, 수제 하류에서 난류 응력이 큰 재순환 영역이 존재하는 것으로 확인하였다. Froude 수가 큰 경우와 작은 경우의 전반적인 평균 유속 분포는 유사하게 나타났으나, 최대 무차원 난류 응력과 최대 무차원 바닥 전단응력은 Froude 수가 증가할수록 차이를 보였다.

정사각 실린더 주위 비정상 난류 유동에 대한 수치적 연구 (Numerical Study on Unsteady Turbulent Flow Around Square Cylinder)

  • 이호준;유병훈;이창훈;최정일
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제1회(2012년)
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    • pp.69-72
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    • 2012
  • 본 연구에서는 정사각형으로 모델링된 실린더 주위에 균일한 유동이 흐를 때 나타나는 이차원 난류 유동을 분석하였다. EDISON-CFD를 이용하여 정사각 실린더 표면에서의 전단응력 분포 및 유동 현상을 시뮬레이션 하였다. 선행 연구 결과의 $\bar{C_D}$, ${C_L}^{\prime}$ 값과 비교하여 결과의 유효성을 검증하였다. 또한, 비정상 층류 유동(Re=100)과 비교하여 난류 유동(Re=22,000)의 특성을 분석하였고, 와 흐름에 의하여 정사각 실린더 표면이 받는 전단응력을 자세히 분석하였다.

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인접 홀의 영향을 받는 홀 확장 잔류응력의 유한요소해석 (Finite Element Analysis of the Residual Stress by Cold Expansion Method under the Influence of Adjacent Holes)

  • 김철;양원호;석창성;김대진
    • 한국항공우주학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.79-84
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    • 2003
  • 홀 확장법은 홀 주위에 압축 잔류응력층을 생성시킴으로서 균열 발생을 지연시키는 방법으로 항공산업 분야에서 널리 사용되고 있다. 홀 확장 잔류응력의 분포는 홀 확장률, 맨드럴 삽입방향, 재료 물성치 등 여러 가지 홀 확장 피라미터에 따라 달라진다. 홀 확장 잔류응력층의 정확한 파악은 항공산업의 실제 설계에 있어서 매우 중요함에도 불구하고 이에 대한 연구는 상대적으로 부족하였다. 본 연구에서는 유한요소해석을 통하여 두 개의 인전한 홀에 홀 확장법을 적용하는 경우 대한 잔류응력 분포를 구하였다. 연구 결과 두개 홀에 동시에 홀 확장을 하는 경우가 순차적으로 홀 확장으로 하는 경우보다 더 유리한 잔류응력 분포를 얻을 수 있었다.

상악피개의치를 위한 임플랜트의 위치에 따른 응력분포에 대한 유한요소분석 (FINITE ELEMENT STRESS ANALYSIS OF MAXILLARY TWO IMPLANTS-RETAINED OVERDENTURE ACCORDING TO POSITION OF IMPLANT FIXTURES)

  • 하헌석;김창회;임영준;김명주
    • 대한치과보철학회지
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    • 제46권2호
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    • pp.193-200
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    • 2008
  • 임플랜트 고정체의 표면처리 기술의 발달에 기인하여 골유착의 성공률이 좋아지고 있으며 임플랜트를 이용하는 보철물의 형태와 임상 술 식도 다양하게 발전되고 있다. 상악의 임플랜트 피개의치는 아직 표준화된 치료법에 대한 의견이 분분하다. 본 연구는 상악 무치악의 치료를 위하여 해부학적인 요소와 생역학적인 요소를 고려하여 양측 견치부 또는 소구치부위에 2개의 임플랜트를 식립할 때의 응력분포를 삼차원 유한요소분석을 이용하여 관찰하고자 하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 임플랜트를 양측 견치 부위에 식립한 모형에서 부하가 가해지는 우측의 임플랜트의 원심면에 최대 응력이 집중되었다. 2. 임플랜트를 양측 제2소구치 부위에 식립한 모형에서 임플랜트 주위의 응력 분포는 부하지점의 거리와 상관없이 고르게 나타났다. 3. 치조골에 발생하는 응력 분포의 관찰 결과, 임플랜트가 양측 제2소구치 부위에 식립된 모형이 양측 견치부위에 식립된 모형보다 고르게 나타났다. 이상의 결과로 볼 때, 상악 피개의치를 위한 임플랜트 식립 위치는 견치 부위에서보다 제2소구치 부위가 구강점막, 주위 골과 임플랜트에 전달되는 응력의 분포에 유리한 것으로 사료된다.

계산 유체역학의 기술 개발과 선형 설계

  • 곽승현
    • 대한조선학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.8-10
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    • 1993
  • 선박에너지 개발을 위한 미래의 유력한 추진체로서 초전도 자력장을 이용한 선박을 들 수 있는데 이와 같은 경우에는 실험을 하기에는 비용이 엄청나게 소요되고 설비 자체가 복잡하기 때문에 CFD를 이용해서 초기 계\ulcorner을 구상하고 선체 주위의 유동장의 제어 및 기초 설계를 하여야 할 것이다. CFD계산을 통해 일반적으로 얻을 수 있는 것은 -압력 분포 -자유 표면 파고 -유속 분포 -유선 추적 -선체 표면의 응력 분포 -한계 유선 분포 -선미 와류 생성 과정 -선체 저항 계산 등으로 선형 개발에 필요한 기본 자료들이다. 여기서 CFD의 유용가치를 강조할 수 있는데 위의 많은 데이터를 실험을 통해서 얻으려면 막대한 경비와 노력이 투입되어야 한다. 또한 현재의 실험 시설로는 정량적으로 측정할 수 없는 부분도 일부 있다. CFD의 경우는 그러한 어려움은 없으나 꼭 필요한 것이 수치계산의 검증이다. 계산 결과의 유효성(validity)을 검증해야 한다는 의미이다. 계산은 실험을 통하여 반드시 비교 검토가 이루어져야 하며 이의 수단으로 선박 분 야에서는 Wigley 모형이나 Series 60와 같은 것들이 사용되고 잇다. 당 연구소의 저항추진연구 실에서는 CFD의 연구가 수년 전부터 소수의 인원을 중심으로 이루어져 왔다. 이와 관련하여 대표적인 몇 가지만 소개하고자 한다.

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