• 제목/요약/키워드: 면내변형

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홀로스펙클 간섭법을 이용한 3차원 변위측정의 정량적 연구 (Quantitative Analysis of 3-D Displacements Measurement by Using Holospeckle Interferometry)

  • 주진원;권영하;박승옥
    • 대한기계학회논문집
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    • 제17권5호
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    • pp.1208-1217
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    • 1993
  • 본 장치의 핵심은 상 홀로그래피(image holography)시스템을 구성하여 상을 확대시키고, 기준파(reference beam)의 세기를 일반적인 홀로그래피방법에 비해 매우 약하게 하여 홀로그램 기록시 확대된 영상에 스텍클 무늬를 선명하게 기록되도록 한 것이다. 물체에 미소변위를 가하여서 변형 전과후의 상태를 이중으로 기록한 홀로그 램을 얻은 후, 이로부터 확대된 홀로그래피 간섭무늬와 선명한 영의 무늬를 얻을 수 있었다. 본 시험장치로 구성된 홀로스펙클 방법의 신뢰성을 평가하기 위하여 이론적 인 변위량을 알고 있는 외팔보의 변형을 대상으로 하여 실험하였다. 외팔보에 면외 변위와 면내변위를 각각 발생시켜 이때 얻어지는 홀로그래피 간섭무늬와 영의 간섭무 늬의 간격으로부터 면위를 정량적으로 분석하였으며, 면외변위와 면내변위를 동시에 발생시켜 면내변위가 홀로그래피 간섭무늬에 미치는 영향과 면외변위가 영의 간섭무늬 에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 홀로스펙클 방법을 이용하여 일반적인 방법으로는 는 측정이 어려운 볼 압입문제의 3차원 변형상태를 측정하고 유한요소법의 결과와 비교하였다.

면내 압축 및 전단하중을 받는 적층 복합 보강 판의 자유진동해석 (Free Vibration Analysis of Laminated Composite Stiffened Plates under the In-plane Compression and Shear Loads)

  • 한성천;최삼열
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권1A호
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    • pp.191-203
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    • 2006
  • 가정 변형률 9절점 쉘 요소를 이용하여 스티프너로 보강된 적층 복합 보강판의 진동 특성을 연구하였다. 기존의 연구결과들과 비교하기 위하여 대칭으로 적층된 carbon-epoxy 복합재료 적층 판을 사용하였다. 또한 본 연구에서 스티프너를 쉘로 모델링 한 결과들은 보 요소로 모델링 된 결과들과 비교하였다. 비틀림에 약한 스티프너의 경우에 국부 좌굴이 스티프너에서 발생할 수 있다. 이 경우에 스티프너는 쉘로 모델링 하여야 한다. 본 연구는 면내 압축 및 전단하중을 받는 적층 복합 보강 판과 보강되지 않은 적층 복합 판의 연구에 집중되어 있다. 면내 압축 및 전단하중은 적층복합 판의 고유진동수와 진동 모우드를 변화시키고 압축 하중의 증가는 압축 하중이 임계 좌굴하중에 도달하여 진동수가 0 이 될 때 까지 진동수를 감소시킨다. 면내 전단하중의 작용은 그렇지 않은 경우에 비하여 진동수를 증가시켰다. 또한 진동수와 면내 하중 관계 곡선의 교차는 적층 복합 보강판의 진동 모우드를 교체 시킨다. 본 연구에서 제시한 쉘 요소로 적층 복합 보강판을 해석한 결과 참고문헌과 비교하여 매우 정확한 결과를 나타내었다. 그러므로 보강된 적층 복합 판의 면내 전단 및 압축하중의 종류와 크기는 특정한 진동수와 모우드 형상의 조절을 위해 적절하게 선택되어야 한다. 고유치 문제를 풀기 위하여 Lanzcos 방법을 사용하였다.

전단변형을 고려한 회전 가능한 지점을 갖는 원호 아치의 자유진동 (Free Vibrations of Shear Deformable Circular Arches with Rotationally Flexible Supports)

  • 오상진;윤희민;박광규
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2007년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.1181-1184
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    • 2007
  • 이 논문에서는 단부가 힌지와 회전스프링으로 지지된 원호 아치의 면내 자유진동에 대한 지배 미분방정식을 수치해석하여 대상 구조에 대한 최저차 4개의 고유진동수 및 진동형을 산출하였다. 축변형, 회전관성 및 전단변형 효과를 고려한 지배방정식을 채택하였으며, 해석결과로서 아치 중심각, 세장비 및 단부의 회전스프링상수 변화에 따른 고유진동수 및 진동형의 변화를 고찰하였다.

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레이저 스페클 간섭법을 이용한 면내 변형 측정 및 해석에 대한 연구 (II) (A Study on Measurement and Analysis of In-Plane Deformations by Using Laser Speckle Interferometry (II))

  • 강영준;노경완;나의균
    • 한국정밀공학회지
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    • 제15권12호
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    • pp.113-119
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    • 1998
  • Recently Electronic Speckle Pattern Interferometry(ESPI) has been studied because it has the advantages to be able to measure the whole-field surface deformations of engineering components and materials in industrial areas with noncontact. The speckle patterns to be formed with interference phenomena of scattering light from rough surfaces illuminated by laser light have phase informations of surface deformations. In this study we used this interference phenomena and the phase shifting method to measure the inplane deformations, together with the use of digital image equipment to process the informations contained in the speckle pattern and to display consequent interferograms on TV monitor. FEA was performed before experiments and we obtained good agreement between the experimental results and FEA.

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전자 스페클 간섭법과 유한요소법을 이용한 면내변형의 측정에 관한 연구 (A Study on the Measurement of In-plane Deformations by using Electronic Speckle Pattern Interferometry and Finite Element Method)

  • 강형수;조기현;김홍석;정형길
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제5권3호
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    • pp.187-192
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    • 2002
  • In-plane ESPI(Electronic Speckle Patten Interferometry)was devised to measure in~plane defamation and rotation of a specimen with laser in this study. The conventional measuring methods of surface deformations such as the strain gauge have many demerits because they are contact and point-to-point measuring ones. But that ESPI is noncontact, nondestructive and whole field measuring method can overcome previous disadvantages. We used ESPI which is sensitive to in-plane displacement for measuring in-plane deformations of a disk. First of all, the system calibration was done due to an in-plane rotation before getting deformations of a disk. Finally we showed good agreement between theexperiment results and those of the FEA(Finit Element Analysis).

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레이저 간섭법을 이용한 면내 변형 측정 및 해석 (Measurement and Analysis of in-plane deformation by laser interferometry)

  • 노경완;유원재;김동우
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1997년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.91-95
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    • 1997
  • ESPI(Electronic Speckle Pattern Interferometry) is new optical measuring method to be able to measure the surface deformations of engineering components and materials in industrial areas. Conventional measuring method of surface deformation such as the strain gauge have many demerits because it is contact and point-to-point measuring one. But ESPI that is non-contact, whole field measuring method can overcome previous disadvantages. The speckle pattern to be formed with interference phenomena of scattering light from rough surfaces illuminated by laser light have phase information of surface In this study we used this interference phenomena and the phase shifting method to measure the in- plane deformation, together with the use of digital equipment to process the information contained in the speckle pattern and to display consequent inter ferograms. Finally we obtained good agreement between the experimenta results and those of FEM..

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새로운 부등매개변수 면내변형 곡선보 요소에 관한 연구 (A Study of a New Anisoparametric In-Plane Deformable Curved Beam Element)

  • 유재형;유승원;문원주;민옥기
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집A
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    • pp.405-410
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    • 2000
  • Generally, it is known that the reduced integration, modified shape function anisoparametric and non-conforming element can minimize the error induced by stiffness locking phenomenon in the finite element analysis. In this study, new anisoparametric curved beam elements are introduced by using different shape functions in each displacement field. When these shape functions are substitute for functional, we can expect that the undulate stress patterns are not appeared or minimized because there is no unmatched coefficient in the constrained energy equation. As a result of numerical test, the undulate stress patterns are disappeared, and displacement and stress are coincide with the exact solutions.

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면내/면외 변형이 있는 회전 링의 진동해석을 위한 비선형 모델링 (Nonlinear Modelling for the Vibration Analysis of a Rotating Ring with the In-Plane/Out-of-Plane Deformations)

  • 김원석;정진태
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제27권1호
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    • pp.42-47
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    • 2003
  • Nonlinear models for a thin ring rotating at a constant speed are developed. The geometric nonlinearity of displacements is considered by adopting the Lagrange strain theory for the circumferential strain. By using Hamilton’s principle, the coupled nonlinear partial differential equations are derived, which describe the out-of-plane and in-plane bending, extensional and torsional motions. The natural frequencies are calculated from the linearized equations at various rotational speeds. Finally, the computation results from the nonlinear models are compared with those from a linear model. Based on the comparison, this study recommends which model is appropriate to describe the behavior of the rotating ring.

편향 인장 및 트렐리스 시험에 의한 직물 복합재료의 면내 전단 물성 평가 (Characterization of In-plane Shear Behaviors of Woven Fabrics by Bias-extension and Trellis-frame Tests)

  • 이원오;엄문광;변준형
    • Composites Research
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    • 제23권5호
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    • pp.8-14
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    • 2010
  • 서로 다른 길이비를 갖는 세 종류의 유리 직물 복합재료(평직, 균형능직, 비균형능직)의 면내 전단 물성 평가를 위해 편향인장 시험을 실시하였다. 직물 복합재료의 전단각을 결정하기 위하여 인장 변형량과 직물의 크기에 기인한 이론식, 직접측정법 및 이미지 분석법등을 이용하여 서로의 장단점을 비교하여 보았으며, 편향 인장 시험의 기하구조를 이용하여 유도된 식을 통해 면내 전단력을 계산하였다. 또한 트렐리스 시험(trellis-frame test)에 의한 결과와의 비교를 통해 편향 인장 시험에 의한 전단 물성 측정법의 정확도를 평가하였다. 실험 결과, 이론식에 의한 전단각 계산법은 전단각이 30도 이내일 경우에 이미지를 통한 직접 측정의 결과와 유사하였으며, 면내 전단력은 평직이나 균형 능직과 같은 등방형 직물의 경우에만 측정 샘플의 길이비에 무관한 균일한 결과를 보였다. 또한 편향 인장 시험과 트렐리스 시험 모두 비등방성이 큰 직물에 대한 전단 평가를 수행하는 데 있어서 많은 편차를 나타내었다.