• 플랜트 저널
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• 제17권3호
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• pp.42-46
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• 2021

드릴 스트링의 진동 문제는 수년간 드릴링 성능 저하의 주요 원인 중 하나로 인식되어 왔으며, 굴착 작업 시 발생하는 과도한 진동은 드릴링의 효율성, 파이프 피로, 비트의 수명 단축으로 인하여 고장을 초래할 수 있다. 이러한 진동의 원인은 드릴 스트링이 굴착 작업 중 궤적에 따라 파이프의 굽힘과 wellbore와의 접촉으로 인해 마찰이 발생하고 이러한 진동은 일반적으로 축 방향, 굴곡 및 비틀림 변형을 일으킨다. 본 연구에서는 Khulief와 Al-Naser가 제시한 모델을 바탕으로 드릴 스트링에 6자유도(DOF)의 구성요소를 갖는 모델을 적용하여 curved beam의 수치해석 값과 Analytical값을 비교하여 검증하고 드릴 스트링에 hookload와 WOB 경계조건을 주어 각 element 마다 동적 거동을 분석하였다. 실제 궤적을 적용하여 드릴 파이프의 굽힘이나 중력으로 인하여 Wellbore와 접촉되는 부분에 마찰을 적용하였고, 또한 마찰 작용 시 일정한 축 방향 속도를 유지하기 위한 PI제어 값을 설계하여 drillstring 전체의 각속도 변화와 실제 드릴 굴착 작업 중 발생하는 stick slip현상을 관찰하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권1호
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• pp.33-39
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• 2016

본 논문은 복소수 고유치해석을 통하여 세라믹-세라믹 인공고관절 시스템에서의 동적 불안정성을 연구하고자 하였다. 시스템 파라메터 연구를 통해서 모드 연성 기반의 불안정성을 연구하였고, 음의 기울기를 포함하는 유한요소 해석 모델을 구현하여 음의 기울기에 의한 불안정성에 대해 조사하였다. 그 결과 토션이 지배적인 시스템 모드가 음의 기울기에 의해 불안정해 지며, 이는 축하중에 크게 영향을 받는다는 점을 확인하였다.

• 복합신소재구조학회 논문집
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• 제2권4호
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• pp.35-43
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• 2011

본 연구는 등분포 하중에 종속된 폼내장 콘크리트 샌드위치 패널 (foam insulated concrete sandwich panel)의 구조거동특성을 파악하였다. 유한요소모델이 콘크리트, 폼 그리고 철근의 비선형거동과 연결부재 (connector)의 상세 전단저항거동을 모사하기위해 사용되었다. 개발된 모델은 미주리대학 (University of Missouri)에서 수행된 정적실험자료를 사용하여 검증되었다. 합성 및 비합성 거동이 샌드위치패널의 구조거동에 미치는 영향을 정확히 모사하기 위해 전단연결재의 저항력을 모델에 정확히 반영하는 것이 중요하다. 본 연구에서 개발된 모델은 구조물의 극한강도 및 좌굴이후의 거동까지 모사하였고 미국콘크리트 학회 (ACI)의 설계예제와 비교하였다. 본연구의 결과는 정적 및 동적하중에 종속된 폼내장 콘크리트 샌드위치 패널의 해석및 설계에 유용한 정보를 제공할 것이다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권4A호
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• pp.587-596
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• 2006

한국 철도교량의 약 46%를 차지하고 있는 강판형교는 노후화 및 진행성 열화로 인해 유지보수에 많은 비용과 노력이 요구되고 있다. 본 연구에서는 강철도교의 다양한 열화조건 중에서 이음부위의 볼트탈락현상을 비파괴 검사방법인 파전달을 이용하여 감지하는 과정을 유한요소해석을 통해 구현하고자 한다. 충격전압이 PZT 패치에 입력되고 이에 의해 발생된 판파(plate wave)인 비대칭 Lamb파의 전달과정을 해석하고 전달시간(time of flight)의 차이와 전달된 에너지(wavelet coefficient)의 변화를 통하여 손상여부와 손상정도 등을 확인하였다. 3차원 유한요소 상세모델을 통해 기본 모드해석, 열린회로(open circuit loop) 동적이력해석을 실행하였고 각 손상 시나리오에 따라 기존 실험결과와 비교분석을 하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제29권1호
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• pp.45-52
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• 2016

자전거의 안장 지주에 영구자석의 척력을 이용하여 완충장치를 설치하고자 자기 해석용 상용프로그램을 이용하였다. 유한요소법으로 구한 해석치를 실험치와 비교하여 유한요소 해석치의 신뢰성을 확보하였다. 그 후에 3 자유도계의 자전거 동역학 모델을 완성하고 자석의 크기에 상응하는 등가 스프링 강성값을 모델에 이식하였다. 자전거의 동역학 모델에서 전륜과 후륜은 주행면의 비평탄도에 의한 입력을 부담하도록 하였다. 전륜과 후륜이 독립적으로, 또는 동시에 반삼각 범프(half-triangular bump)와 정현파 굴곡로(sinusoidal road)를 통과할 때의 동적 거동을 살펴보았다. 운전자와 프레임의 수직거동, 주행방향의 피칭 거동을 관찰하였으며 자전거의 완충 시스템을 보다 구체화할 수 있는 기반을 마련하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제10권4호
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• pp.175-184
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• 2006

다자유도의 교량에 횡방향 지진하중을 받는 경우, 교량의 내진성능설계 및 성능평가를 위한 두 가지 비선형 등가 정적해석절차를 제시하였다. 빌딩구조물에 대한 FEMA-273의 변위계수법과 ATC에서 채택하고 있는 역량스펙트럼법을 개선하여 다자유도 연속교량의 내진성능평가에 적용토록 제시하였다. 수정된 두 방법들에 대한 적합성을 시간이력 동적해석과 비교토록 하였다. 다자유도 교량의 교축직각방향 관성력 분포를 합리적으로 반영하기 위하여, 수평방향 지진하중의 분포형태에 따른 모드 및 스펙트럴 하중분포를 적용토록 하였다. 철근 콘크리트 교각 부재는 하중-기초법에 의한 비선형 층상화 골조 유한요소 모델을 사용하여 교량 구조물을 모델링 하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.377-386
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• 2003

본 논문에서는 단순화 다자유도 모델링 방법을 이용하여 유연한 지붕을 갖는 l/2 축소 단층 보강조적조 건물의 지진 거동을 분석하였다. 선형 및 비선형 해석에 의한 결과들은 l/2 축소모형 단층 건물의 진동대 실험결과와 비교ㆍ분석되었다. 정확한 면내 및 면외 강성과 강도를 산정할 적절한 방법이 없기 때문에 구조모델 보정방법을 적용하여 반복적인 비교 ·분석 과정에서 각 부재의 강성과 강도변화에 따른 민감도를 평가하였다. 보정된 구조물의 특성을 사용하여 구조 재해석을 수행하였으며, 지붕구조물의 유연성이 전체 건물의 동적 거동에 미치는 영향을 분석하였다. 유연한 지붕은 전단벽의 면외 강성과 강도에 많은 영향을 미치게 되며, 강체 지붕과는 확연히 구분되는 동적 거동을 보여주었다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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• pp.145-148
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• 2010

항만 구조물의 건전성 평가 기술의 개발을 위한 기초 연구로서, 강제진동해석을 통하여 케이슨 구조-지반 경계부의 손상에 대한 진동응답을 분석하고자 한다. 이를 위해 세 단계의 연구를 수행하였다. 첫째, 케이슨 구조물의 진동특성 분석을 위해 시간영역기반의 AR(auto-regressive)모델을 선정하였다. 둘째, 모형 케이슨 구조물을 대상으로 진동응답 계측실험을 수행하였으며, AR-모델을 통해 진동특징을 실험적으로 분석하였다. 셋째, 대상 케이슨 시스템의 유한요소모델을 구성하고, 구조-지반 경계부의 손상에 따른 동적응답 특성의 변화를 수치적으로 분석하였다. 이를 위해 강제진동을 모사 하였으며, 구조-지반 경계부의 강성변화에 따른 케이슨 구조물의 진동응답의 변화를 분석하였다.

• 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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• 제3권1호
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• pp.37-44
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• 2015

본 연구에서는 유한요소해석으로 냉장고 낙하충격에 대한 하힌지의 변형거동을 분석했다. 우선 하힌지 및 하부포장재 동적물성 확보를 위해 각각 속도 별 굽힘시험과 압축시험을 수행했다. 이어 시험에서 얻은 하중-변위곡선과 유사한 거동을 나타내는 하힌지 및 하부 포장재의 유동응력식을 역공학으로 얻었다. 확보한 물성데이터를 이용해 LS-DYNA로 낙하해석을 수행해, 낙하시 냉장고 자체 및 하힌지 변형거동을 분석했다. 최종적으로 3D 측정으로 분석한 실 냉장고 낙하시험으로, 낙하해석 모델의 유효성을 검증했다. 본 연구에서 제시한 해석모델은 추후 하힌지 및 포장재의 내 충격설계 등에 효과적으로 활용될 수 있을 것이다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권4호
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• pp.385-391
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• 2014

차륜형전투차량은 보병부대의 전투력 강화와 기동성 향상을 목적으로 운용하는 군용차량이다. 전투차량은 운용 특성상 험난한 지형의 주행이 불가피하고 높은 무게 중심으로 인해 전복 사고의 위험성이 크다. 이러한 이유로 전투차량의 내부는 전복 사고에 따른 승무원의 안전성을 고려하여 설계해야 할 필요가 있다. 하지만 실제 차량을 이용한 시험은 현실적으로 많은 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 차륜형전투차량의 전복 시험을 모사하여 승무원의 안전성을 측정하기 위한 컴퓨터 시뮬레이션 및 모델링 방법에 관한 연구를 수행한다. 본 논문의 연구 범위는 전투차량 전복 시험 조건, 전투차량 유한요소 모델링, 유한요소 인체 더미의 적용 방법, 전복 시험 시뮬레이션, 시뮬레이션 적용 시 발생 가능한 문제와 해결 방안 제시, 인체 상해치 계산 및 평가를 포함한다.