• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
• /
• 1997.11a
• /
• pp.29-29
• /
• 1997

각광 받는 구조재료인 섬유강화 복합적층재에 대한 기계적 체결 거동은 본질적인 재료의 이방성에 의해서 파단강도가 파단 모우드와 매우 밀접한 관련을 갖는 것으로 알려져 있다. 따라서, 복합적층판 체결부의 정밀 구조 설계에서는 단순화에 따른 오차를 줄이고 정밀해에 의한 설계 및 해석이 요청된다. 특히, 층간응력 성분을 무시할 수 없는 두께를 갖는 복합적층 판의 기계적 체결부 해석이나 실제 구조물의 체결부에서 발생하는 굽힘이나 비틀림과 같은 하중 상태를 묘사하기 위해서도 정밀한 3차원 응력 해석은 필요하다. 하지만, 지금까지 기계적 체결부의 거동에 관한 연구는 층간응력 성분들을 어느정도 무시할 수 있는 얇은 평판에 대한 2차원 응력해석에 주로 국한되어 왔으며, 일부 수행된 체결부에 대한 3차원 응력 해석의 경우 여러 단점을 갖는 3차원 연속체 요소에 의한 유한요소 해석이 수행되었을 뿐이다.본 연구는 층간응력 성분들을 무시할 수 없는 두께를 갖는 복합적층판의 기계적 체결부 해석에 지금까지 사용되어온 3차원 연속체 요소에 의한 유한요소 방법이 갖는 단점들을 개선한 Layerwise 유한요소법을 이용하여 3차원 응력해석을 수행하였다. 특히, 선형상보성원리에 근거한 최적설계 기법을 응용하여, 기계적 체결시 핀과 적층판의 홀 사이에 발생하는 하중 전달 과정을 모사하고, 접촉력에 의한 홀 주위의 복잡하고 국부적인 응력 집중현상을 규명하여본다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
• /
• v.19 no.1
• /
• pp.54-60
• /
• 2000

There are many works to analyze a simple expansion chamber involving higher order modes. These works are classified to mode matching method, velocity potential method and finite element method. Among these methods, mode matching method has good performance at analyzing a concentric expansion chamber. Generally inlet/outlet pipe cross section area is smaller than middle chamber cross section area. So the number of higher order modes of inlet/outlet pipe can be fewer than that of middle chamber. But mode matching method must use the same number of higher order modes at inlet pipe, middle chamber and outlet pipe. Therefore the redundant modes of inlet/outlet pipe makes the computation time of mode matching method longer. In this paper, the new method, which can select number of each higher order modes of inlet pipe, middle chamber and outlet pipe, was suggested. And this method was compared to conventional mode matching method and finite element method in order to demonstrate the accuracy of the new method and to show that the new method can reduce a calculating time.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
• /
• v.8 no.2
• /
• pp.147-158
• /
• 2004

For stiffened plates composed of composite materials, many researchers have used a finite element method which connected isoparametric plate elements and beam elements. However, the finite element method is difficult to reflect local behavior of stiffener because beam elements are transferred stiffness for nodal point of plate elements, especially the application is limited in case of laminated composite structures. In this paper, for analysis of laminated composite stiffened plates, 3D shell elements for stiffener and plate are employed. Reissner-Mindlin's first order shear deformation theory is considered in this study. But when thickness will be thin, isoparamatric plate bending element based on the theory of Reissner-Mindlin is generated by transverse shear locking. To eliminate the shear locking and virtual zero energy mode, the substitute shear strain field is used. A deflection distribution is investigated for simple supported rectangular and skew stiffened laminated composite plates with arbitrary orientation stiffener as not only variation of slenderness and aspect ratio of the plate but also variation of skew angle of skew stiffened plates.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
• /
• v.36 no.8
• /
• pp.945-951
• /
• 2012

In this study, we analyze the static and dynamic characteristics of a bulk-cement trailer with a simpler structure that carries powders. The commercial software ANSYS is used to prepare a detailed three-dimensional model of the chassis frame and tank body that bear most of the load of a bulk-cement trailer for the finite element analysis. Modal analysis is conducted to examine the dynamic characteristics of the trailer body, and static analysis shows weak links in the structure. Finally, we propose a method to increase the strength of vulnerable areas and to reduce the weight of the trailer by applying the Taguchi method.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
• /
• 1996.10a
• /
• pp.113-117
• /
• 1996

구조물의 진동에 의해 소음이 방사되는 현상은 기계에서 소음의 발생원으로 볼 수 있기 때문에 기게류의 소음을 예측하거나 저감방안을 제시하기 위해서는 구조물의 동특성과 방사특성을 이해하고 있어야 한다. 특히, 엔진블럭, 펀치프레스, 배의 갑판구조물등과 같은 대다수의 소음 발생기계는 평판의 형상을 가진 구조물로서 기계적인 충격 등에 의해 그 표면에서 소음이 발생되므로 강성을 증가시키고, 소음저감을 목적으로 빔과 같은 보강재를 통해 보강되어 있다. 그런데, 해석적인 방법으로는 평판이나 원판 또는 구와 같은 단순한 형태의 특정구조물에 대해서만 그 결과를 얻을 수 있으므로 이와 같은 불연속 평판구조물의 진동 및 방사특성은 평판에 대한 순수 이론으로는 해석이 곤란하여 따라서 본 연구에서는 수치해석적인 방법을 통해 이를 해결하고자 하였다. 수치해석적인 방법으로는 유한요소법(FEM)과 경계요소법(BEM), 및 통계적 에너지 해석기법(SEA)등이 있으며 구조물의 진동-소음연성문제의 경우에 있어서는, 진동해석을 FEM과 SEA으로, 공기 중에서의 방사현상은 BEM으로 예측하고 있다. 본 연구에서는 재질이 균일한 얇은 2차원 평판구조와 보강평판에 대해서 진동특성은 유한요소해석 프로그램을 사용하여 해석하였으며 이때의 진동특성값을 입력데이터로 사용하여 경계요소해석 프로그램으로 방사효율 등을 예측하였다. 또한 이 과정에서 2차원 평판구조의 모우드 밀도와 가진점 모빌리티의 실수값이 가지는 평균치의 물리적 특성을 분석하였으며, 추후 실험을 통해 이를 검증코자 한다.

• Computational Structural Engineering
• /
• v.2 no.4
• /
• pp.15-20
• /
• 1989

이글에서는 2가지 예제를 통해 h-version과 p-version의 비교를 살펴보면서 p-version 해석이 h-version에 비해 상대적으로 많은 장점들을 가지고 있으며, 신뢰도, 정확도, 효율성, 경제성, 용장성 등 측면에서 우월함을 증명해 보였다. 특히 응력집중(stress concentration)이 일어나는 crack-tips, cut-outs, reentrant corners, presence of stiffners, mixed boundary conditions 등 많은 특이성(singularity) 문제에 더욱 적합함을 본 예제 외의 발표된 많은 논문들을 통해 알 수 있으며, 모델링의 단순성에 기인하여 사용이 매우 쉽다는 것도 무엇보다 큰 이점이라 하겠다. p-version은 h-version의 비효율성을 차수 p를 1, 2 또는 3으로 줄인 후 이 값을 고정시키고 다시 요소분할을 통해 진해(true solution)에 접근시키는 방식을 위하면 다시 종래의 h-version으로 환원되는 호환성을 갖고 있다는 것이다. 고로 구조해석에서 h-p version이 가장 이상적인 유한요소해석 방법이라 할 수 있겠는데, 다시 말하면 균열문제의 경우 균열선단(crack-tip)에서는 p-level을 높이고 (p=8, 9 or 10) 비교적 응력집중이 낮은 영역에서는 p-level을 낮춤으로써 (p=3, 4 or 5) 그 효율성을 극대화할 수 있겠다.

• Journal of the Korean Society for Railway
• /
• v.15 no.6
• /
• pp.588-596
• /
• 2012

This paper presents a new semi-analytical annular Mindlin plate element with which out-of-plane natural vibration of thick disks can be analyzed simply, efficiently, and accurately through FEM by including effects of rotary inertia and transverse shear deformation. Using static deformation modes which are exact solutions of equilibrium equations of annular Mindlin plate, the element interpolation functions, stiffness and mass matrices corresponding to each number of nodal diameters are derived. The element is capable of representing out-of-plane rigid-body motions exactly and free from shear locking. Natural frequencies of uniform and multi-step disks with or without concentric ring support are analyzed by applying the presented element. Such results are compared with theoretical predictions of previous works or FEA results obtained by using two-dimensional shell element to investigate the convergence and accuracy of the presented element.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 1997.07a
• /
• pp.3-5
• /
• 1997

지구 물리학이나 의공학 분야등에서 이용되왔던 전기비저항 탐사법은 관심 영역에 전류 입력을 가한 후, 그에 대한 전압 응답을 측정하여 관심 영역 내의 전기비저항 분포를 규명하는 방법으로서 역해석 문제의 범주에 포함된다. 따라서 일반적인 역해석 문제가 지니고 있는 해의 존재성, 유일성, 그리고 측정 데이터에 대한 해의 연속적 의존성이라는 기본적 문제들을 가지게된다. 이러한 역해석 문제의 해결에는 정확한 정해석 풀이법과 효율적인 역해석 방법이 요구되어진다. 본 논문에서는 정해석 방법으로 유한요소법을, 역해석 방법으로는 전체 최적점을 발견할 가능성이 높은 유전 알고리즘을 최적화 방법으로 사용하였다. 기존의 역해석 문제의 해결책으로 제시되어왔던 기울기 방법에 기반한 결정론적 최적화 알고리즘들이 지니고 있는 국소해로의 수렴, 즉 단순한 전기비저항 분포의 불연속성 확인이라는 한정된 정보의 획득을 넘어서 실제 전기비저항 분포와 가장 가까운 분포는 전체 최적점 근처에서 발견될 수 있음을 보이고자 한다. 이러한 전기비저항 분포의 역해석적인 규명을 간단한 2차원 수치해석문제를 풀어보므로서 확인해본다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
• /
• v.18 no.1
• /
• pp.13-20
• /
• 2005

Since High Tensile Steel has been widely used to thin plate on the steel structure and marine structure, It has increased possibility of buckling. Especially, initial deflection of ship structure is mainly caused by heat processing of welding or cutting etc. This initial deflection has negative effect to thin plate, which would incur a complicated nonlinear behavior accompanied with secondary buckling. If idealized initial deflection is considered in early marine structure design of secondary buckling, accuracy and reliability will be improved considerably. The measurement data of initial deflection from experiment is applied to finite element series analysis. For FEA(ANSYS), Applied nonlinear buckling analysis is used by Newton-Raphson method & Arc-length method included in this program.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
• /
• 2004.04a
• /
• pp.83-88
• /
• 2004

Recently, High Tensile Steel is adapt to thin plate on the steel structure and marine structure is used widely. It is possible for buckling happens great. Specially, Initial deflection of ship structure happens in place absence necessarily by heat processing of welding or cutting etc. This Initial Deflection is exerted negative impact when thin plate absence complicated nonlinear behaviour accompanied secondary buckling. As a result, must idealize initial deflection that occurrence is possible to endow stability and accuracy in the hull structure or marine structure and reflect in early structure design considering secondary buckling. Longi direction of compressive load interacts and analyzed finite element series analysis that apply various kinds initial deflection shape measured actually on occasion that is arranged simply supported condition in this research. Applied ANSYS (elasto-plasticity large deformation finite element method) to be mediocrity finite element program for analysis method and analysis control used in Newton-Raphson method ＆ Arc-length method.