• 제목/요약/키워드: 대변형 해석

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티(Tee)형(型) 보강재로 보강된 곡판의 붕괴모드에 대한 검토 (Investigation for Collapse Mode of Stiffened Curved Plate with Tee Shaped Stiffeners)

  • 오영철;김경탁;고재용
    • 해양환경안전학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.295-300
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    • 2011
  • 선박은 상자형태 구조로 구성되어 있으며 선박의 선 수미, 선저만곡부, 갑판 등에 주로 사용하고 있다. 이런 구조는 박판구조이며 1차 지지부재로 사용된다. 평판구조와 비교하였을 때 상이한 거동을 보이며 일반적으로 압축하중을 받을 경우 곡률변화에 따라 다른 좌굴 및 최종 강도 경향을 나타냈다. 따라서 본 논문에서는 압축하중을 받고 있는 보강곡판인 1/2+1+1/2 bay 모델에 대하여 비선형유한요소해석을 수행하였으며 매개변수 영향은 곡률변화뿐만 아니라 세장비, 웨브높이/두께 등을 고려하여 해석모델에 대한 붕괴모드에 대해 검토하였다.

국부변수 조절을 통한 프레임의 탄소성 하중-제하 비선헝 해석 (Elasto-plastic Loading-unloading Nonlinear Analysis of Frames by Local Parameter Control)

  • 박문식
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제14권4호
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    • pp.435-444
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    • 2001
  • 대변형 탄소성 프레임의 해석은 운동학적, 재질적, 수치해법상으로 매우 복잡하여 정확하고 효율적인 요소나 알고리즘이 부족하다. 본 논문에서는 3차원 보요소에 대하여 봉이론으로부터 유한요소를 만들고 소성을 적용하기 위하여 Cauchy응력과 공학적변형률을 구성방정식에 적용하는 방법으로 객관화된 증분해법에 의한 보요소를 제안하였다. 특히 항복조건의 만족을 위하여 정확하고도 효율적인 소성방정식의 적분법을 개발하고 적용하였으며 연속법과 일차원 탐색 등을 고려하여 광역수렴성과 2차 수렴속도를 갖는 수치해법을 개발하고 예제를 통하여 확인하였다.

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차량용 와이어하네스의 유한요소해석을 이용한 대변형 내구수명 예측 (Life Prediction of Automotive Vehicle's W/H System Using Finite Element Analysis)

  • 김병삼;강기준;박경우;노광두
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제18권1호
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    • pp.139-144
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    • 2010
  • In the automotive electronic industry, the development of vehicle's door wiring harness (W/H) system for new applications is driven continuously for the low-cost and the high strength performance for electronic components. The problem of the fatigue strength estimation for materials and components containing natural defects, inclusions, or inhomogeneities is of great importance both scientifically and industrially. This article gives some insight into the dimensioning process with special focus on the fatigue analysis of wiring harness (W/H) in vehicle's door structures. The results from endurance tests using slim test specimens were compared with the results from FEM for predicted fatigue life. The expectation for the life of components is affected by the microstructural features with complex stress state arising from the combined service loading and residual stresses.

고속충돌 및 초고속충돌 강판구조물의 대변형 관통문제에 관한 연구 (A Study on the Deformation and Perforation Problem for Steel Plates Subjected to High-Speed Collision and Superhigh-Speed Collision)

  • 원석희;이경언;고재용;이계희;이제명;백점기;이성로
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.95-99
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    • 2004
  • 본 연구에서는 충돌문제에 있어서 비교적 높은 활용도를 지니고 있는 범용 유한요소해석코드 LS-DYNA3D를 사용해 판부재에 충돌체가 충돌하는 경우, 내충돌성을 평가하였다. 속도가 41.56m/s-118.9m/s로 비교적 고속인 충돌문제부터 속도가 544.05m/s-800m/s인 초고속 충돌문제까지 시리즈 해석을 하였다. 이를 통해 판부재에 다양한 속도의 충돌체가 충돌하는 경우에 있어 피충돌체의 관통 유무를 평가할 수 있는 경험식을 구하고자 한다.

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쉘형 스페이스 프레임 구조물의 하중 및 경계조건에 따른 불안정 거동에 관한 연구 (A Study on the Unstable behavior according to Lode and boundary condition of shelled space frame structure)

  • 김남석;손수덕;김승덕
    • 한국공간구조학회:학술대회논문집
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    • 한국공간구조학회 2008년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.80-85
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    • 2008
  • 본 논문에서는 쉘형 스페이스 프레임 구조물의 구조 불안정 특성을 조사한다. 대공간 구조물은 대경간을 가볍게 만들기 위해 두께비를 얇게 만들어야 하므로, 구조설계시 구조불안정 검토가 중요하다. 쉘형 구조물의 구조불안정은 다양한 조건에 따라 민감하게 반응하며, 이는 대변형을 수반하는 비선형 문제에 귀착하게 된다. 따라서 본 연구에서는 기하학적 비선형을 고려한 수치해석 기법을 통하여 쉘형 스페이스 프레임 구조물의 하중 및 경계조건에 따른 불안정 거동을 비교하고, 불안정 현상에 미치는 영향을 파악하여 기초적인 붕괴 메커니즘을 규명한다.

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페트로프-갤러킨 자연요소법 : III. 기하학적 비선형 해석 (The Petrov-Galerkin Natural Element Method : III. Geometrically Nonlinear Analysis)

  • 조진래;이홍우
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제18권2호
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    • pp.123-131
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    • 2005
  • 기존의 부브노프-갤러킨 자연요소법(BG-NEM)에서 발생하는 수치적분의 부정확성을 페트로프-갤러킨 자연요소법(PG-NEM)에서 완벽히 해결할 수 있음을 저자들의 이전 논문에서 확인하였다. 본 논문에서는 PG-NEM을 확장하여 2차원 기하학적 비선형 문제를 다룬다. 해석을 위해 선형화된 토탈 라그랑지 정식화를 도입하고 PG-NEM을 적용하여 근사화한다. 각 하중 단계마다 절점은 새로운 위치로 갱신되며, 재분포된 절점을 바탕으로 형상함수를 새롭게 구성한다. 이러한 과정은 PG-NEM이 더 정확하고 안정적인 근사함수를 제공하는 것을 가능하게 한다. 개발된 포트란 시험 프로그램을 이용하여 대표적인 수치 예제를 수행하였으며, 수치결과로부터 PG-NEM이 효율적이고 정확하게 대변형 문제를 근사화하는 것을 확인하였다.

고체추진로켓 내부에서 발생하는 동적 파괴 현상과 유체-고체 상호작용의 시뮬레이션 - Part 1 (이론적 측면) (Simulation of dynamic fracture and fluid-structure interaction in solid propellant rockets : Part 1 (theoretical aspects))

  • 황찬규
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제9권2호
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    • pp.286-290
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    • 2008
  • 본 논문은 고체 추진 로켓의 연소 중에 발생하는 고체추진체의 동적 파괴 현상 및 유체-구조 상호작용을 시뮬레이션 하기 위한 프로그램 개발에 대한 것이다. 개발된 프로그램은 구조해석을 위한 CVFE (cohesive Volumetric Finite Element) 방법과 외재적 ALE (Arbitrary Lagrangian Eulerian) 방법을 응용한 유한요소법 코드와 유동해석을 위한 외재적 비정렬 유한 체적 오일러 코드(Explicit Unstructured Finite Volume Euler code)로 구성된다. 개발된 프로그램의 또 다른 중요한 특징은 균열의 전파와 고체추진체의 변형에 따라 생기는 추진제 형상의 대변형이 발생할 때, 새로 생긴 유체 영역에서의 격자의 확장과 복구되는 능력이다.

편면 보강판의 압축강도 해석을 위한 한 방법 (A Method for Calculation of Compressive Strength of a One-Sided Stiffened Plate)

  • 장창두;서승일
    • 대한조선학회논문집
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    • 제28권1호
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    • pp.117-124
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    • 1991
  • 본 논문에서는 편면 보강판의 압축 강도 해석 시, 유한 요소법의 비경제성을 극복하기 위하여, 붕괴 양식을 가정하고, 각 붕괴 양식에 대해 압축 강도를 구하였다. 최종 강도는 탄성 대변형 해석 곡선과 소성 붕괴를 가정하여 얻은 소성 해석 곡선과의 교점으로 택하였다. 기존의 연구와는 달리 소성 붕괴선의 형상을 변경시켜 최소의 강도 값을 주는 교점을 최종 강도로 택하였다. 최소 강비는 가정한 붕괴 양식의 교점으로 부터 얻어질 수 있다. 탄성 해석에서는 좌굴 파형을 가정하고, 보강재의 비대칭으로 인한 편심 모우멘트를 고려하였으며, 평형 조건식은 Rayleigh-Ritz법을 이용하여 유도하였다. 소성 해석 시에는 고성 붕괴선을 가정하여 소성 붕괴 조건식을 유도하였다. 좌굴과 최종 강도 계산 결과를 유한 요소법에 의한 결과와 비교한 결과, 양호한 일치를 보였다.

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3차원 탄소성 유한변위해석을 이용한 고강도(POSTEN60, POSTEN80) 원형강교각의 내진성능에 관한 연구 (A Study on Seismic Performance of High-Strength Steel(POSTEN60, POSTEN80) Pipe-Section Piers using 3-Dimensional Elastic-Plastic Finite Deformation Analysis)

  • 장경호;장갑철;강재훈
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제8권6호통권40호
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    • pp.45-54
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    • 2004
  • 최근 강구조물의 장경간화 및 고층화로 인하여 고강도강재의 사용이 점차 증가하고 있다. 고강도강재(POSTEN60, POSTEN80)가 적용된 강구조물의 정확한 내진설계를 위해서는 반복하중 작용시 발생하는 대변형 및 비선형반복거동을 구현할 수 있는 해석기법이 필요하다. 본 연구에서는 고강도강재의 단조재하실험 및 반복하중실험을 기초하여 반복소성모델을 제안하였다. 제안된 소성모델과 유한변위이론을 적용한 3차원 탄소성 유한변위해석기법을 개발하였으며 이를 실험값과 비교하여 검증하였다. 검증된 3차원 탄소성 유한변위해석을 이용하여 고강도 원형강교각의 내진해석을 수행하였다. 또한, 고강도 원형강교각의 지름-두께비에 따른 내진성능을 명확히 하였다.

내압과 굽힘하중을 받는 곡관의 소성 하중에 굽힘 각도가 미치는 영향 (Effect of Bend Angle on Plastic Loads of Pipe Bends Under Internal Pressure and In-Plane Bending)

  • 이국희;오창식;유봉;박치용;김윤재
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제31권3호
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    • pp.322-330
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    • 2007
  • This paper quantifies the effect of a bend angle of a pipe bend on plastic loads, via small strain and large strain FE limit analyses using elastic-perfectly plastic materials. To consider the effect of the attached straight pipe, two limiting cases are considered. One case corresponds to the pipe bend without the attached straight pipe, and the other to that with a sufficiently long attached straight pipe. For the former case, the FE results suggest that the limit load is not affected by the bend angle for both in-plane bending and internal pressure. For the latter case, however, the bend angle affects plastic loads. An interesting finding is that the plastic load smoothly changes from the limit load of the straight pipe when the bend angle approaches zero to the plastic load of the $90^{\circ}$ pipe bend when the bend angle approaches 90 degree. Based on such observations, closed-form plastic load solutions are proposed for the pipe bend with an arbitrary bend angle under in-plane bending and internal pressure.