• 제목/요약/키워드: 미세유한요소법

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매스콘크리트의 열경사 조절에 의한 수화열과 온도균열의 방지 (Innovative Transient Thermal Gradient Control to Prevent Early Aged Cracking of Massive Concrete)

  • 김성수;조태준;이정배
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제12권6호
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    • pp.164-172
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    • 2008
  • 초기 재령의 매스콘크리트는 양생과정에서 높은 온도를 유발한다. 수화열 저감 기법 중 내부구속이 지배적인 구조물에서 단면의 내외부 온도차를 관리하는 방식은 그 활용도가 매우 높다. 그러나 수화 균열을 예방하기위해 열경사를 조절하는 현재의 제한적인 방법은 콘크리트 중심과 표면 사이에 미세하거나 거대한 균열을 유발할 수 있다. 특히 냉각파이프를 이용하는 방법은 온도의 상승시에는 적용될 수 있지만, 내외부 온도차이가 심한 온도하강시의 대책으로는 적합하지 않다. 따라서 이 문제에 대한 해결방안으로 가열파이프를 동시에 사용하는 모델을 제안하여 유한요소법으로 해석하였다. 해석 결과, 제안된 냉각파이프와 가열파이프를 동시에 사용하는 방법이 열경사조절에 가장 효과적이며 이를 통해 온도균열을 효과적으로 제어할 수 있을 것으로 판단된다.

등가탄성에너지법에 의한 콘크리트의 연속체 손상모델 (Contimuum Damage Model of Concrete using Hypothesis of Equivalent Elastic Energy)

  • 이기성;변근주;송하원
    • 콘크리트학회지
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    • 제7권5호
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    • pp.172-178
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    • 1995
  • 콘크리트는 타설시부터 수많은 미세균열을 가지고 있으며, 이러한 미세균열등이 성장하고 전파되어 결국에는 콘크리트가 파괴된다. 이러한 일련의 과정을 손상이라 한다. 손상은 주로 2차 텐서로 표현되며 균열은 연속체적 현상으로 취급된다. 본 논문에서는 손상의 특성을 유효응력개념과 함께 등가탄성에너지법을 이용하여 나타내었으며, Helmholtz 자유에너지와 소산 포텐셜을 이용하여 손상모델의 손상전개와 구성방정식을 유도하였다. 구성방정식은 콘크리트의 탄성, 이방성 손상과 소성의 영향을 포함하도록 하였다. 두 가지 형태의 유효접선강성텐를 사용하였는데, 하나는 탄성-손상의 영향에 의한 것이며 다른 하나는 소성-손상의 영향에 의한 것이다. 모델을 검증하기 위하여 일축과 이축의 하중을 받는 콘크리트 요소에 대하여 유한요소해석을 하였으며 그 결과를 실험결과와 비교하였다.

유한요소법을 이용한 X-선관 양극각도에 의존하는 전자빔 초점 특성 연구 (Property of Focal Spot of Electron Beam Depending on the Anode Angle of X-ray Tube Using a Finite Element Method)

  • 박태영;노영일;이상석;박래준;김기선
    • 한국자기학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.52-57
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    • 2015
  • 텅스텐 타겟인 양극의 각도에 의존하는 X-선관 집속관의 전자빔 초점 크기를 오페라-3차원/스칼라(OPERA-3D/SCALAR) 프로그램을 이용하여 구하였다. 시뮬레이션 분석은 X-선관을 음극과 양극 그리고 4영역을 나누어 유한요소법을 적용하였다. X-선 집속관의 필라멘트로부터 방출되는 열전자 궤적은 전자밀도 분포함수에 따라 양극에 도달할 때 실초점으로 집속되고 양극에 부딪쳐서 유효 초점 크기로 X-선을 발생하게 된다. 전자빔 실초점 크기는 X-선 집속관 모양을 결정짓는 폭, 길이, 높이를 조절하여 줄일 수 있었고, 양극각도의 크기에 따라 미세하게 변하였다. 양극각도가 $10^{\circ}{\sim}17^{\circ}$에서는 전자빔 실초점 크기를 $70{\mu}m$ 이내로 유지하였고, 가장 최소 초점크기는 $15^{\circ}$에서 실초점 크기가 $40{\mu}m$로 나타났다. 최적화된 X-선 집속관의 변수들로 시뮬레이션하는 열전자의 방출 궤적을 분석하여 얻은 마이크로 크기인 실초점을 활용하는 새로운 의료 영상진단기기 개발이 가능할 것으로 보여진다.

자가 확장형 전방십자인대 고정장치의 고정 특성에 대한 연구 (A Study on the Fixation Characteristics of a Self-expansion Type ACL Fixation Device)

  • 김종대;김홍건
    • 한국생산제조학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.321-327
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    • 2009
  • This paper studied the influences of the main design parameter-the expansion angle and the material properties of the self-expansion anterior cruciate ligament fixation device on the contact condition with the bone and the initial stability of the device. Using finite element analysis, the stress distributions of the ring part of the device and the wall of the bone tunnel were calculated. And the micro-migration of the device by the pull-out force was calculated. From the analysis results, it was found that when designing the self-expansion type anterior cruciate ligament fixation device, it is desirable to use the material having higher Young's modulus and to design the fixation device that all wedges uniformly maintain contact with bone to obtain initial stability after operation.

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미세 방전가공에서의 열영향층 예측 (Prediction of the Heat-Affected Zone in the Micro Electric Discharge Machining)

  • 김태곤;민병권;이상조
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.422-425
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    • 2005
  • This study predicts the heat-affected zone (HAZ) after electrical discharge machining. To predict HAZ, the temperature distribution is calculated using FEM. Heat flux is calculated from electrical energy, and it can be assumed Gaussian distribution. Plasma channel expands as time goes. Copper and NAK80 are used as the workpiece material. The depth of HAZ in simulation is determined by temperature distribution. The simulation results were compared with a developed actual single discharge crater. Through investigating the cross section of simulated & actual craters, the depth of HAZ in simulation and experiment are compared. Simulation model can predict the crater shape.

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유한요소법에 의한 열간단조공정에서 강의 미세조직변화 예측 (Prediction of microstructural evloution in hot forging of steel by finite element method)

  • 장용순;고대철;최재찬
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1995년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.219-222
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    • 1995
  • The objective of this study is to demonstrate the ability of a computer simulation of microstructural evolution in hot forging of C-Mn steels. The finite element method is applied to the prediction of the microstructural evolution, and it should be coupled with heat transfer analysis to consider the change of thermomechanical properties during the deformation. In this study, Yada's recrystallization model and rigid-thermoviscoplastic finite element method were employed in order to analyze microstructural evolution during hot forging process. To show the validity and effectveness of the proposed method, the experiment of hot compression process was accomplished and the results of experiment were compared with those of simulation. Consequently, this approach shows a good agreement with experimental results.

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무패킹 유압피스톤의 미세간격내 압력분포에 관한 연구 (Pressure Distribution in the Clearance of Packing-free Hydraulic Pistons)

  • 우삼용;최인묵;김부식
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1030-1033
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    • 2003
  • The packing-free piston has become widely distributed in certain branches of instrument making and precision machine building. A large number of the most diversified instruments are now being constructed on the principle of the packing-free piston like piston manometers, vacuum manometers, hydraulic machines, dynamometers. hardness measuring instruments. power indicators, hydraulic scales, and many others. In spite of the widespread application of systems with a packing-free piston, there were practically no special papers to the theory and practice of the application of such systems. This paper describes the theoretical approaching method to get the pressure distribution profile between the piston and cylinder using finite element method.

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유한요소법을 이용한 Al-5%Mg 합금의 미세조직 크기예측 (The grain size prediction of Al-5wt%Mg alloy by FEM)

  • 조종래
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 1999년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.249-252
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    • 1999
  • A numerical analysis was perfomed to predict flow curves and dynamic recrystallization behaviors of Al-5%Mg alloy on the basis of results of hot compression tests. The hot compression tests were carried out in the ranges of 350-50$0^{\circ}C$ and 5$\times${{{{ {10 }^{-3 } }}}}~3$\times${{{{ {10 }^{0 } }}}}/sec to obtain the Zener-Hollmon parameter. In the modelling equation the effects os strain hardening and dynamic recrystallization were taken into consideration. A model for predicting the evolution of microstructure in Al-5%Mg alloy during thermomechanical processing was developed in terms of dynamic recrystallization phenomena, The microstructure model was combined with finite element modeling(FEM) to predict microstructure development Model predictions showed good agreement with microstructures obtained in compression tests.

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Cellular Phone용 초소형 사각 진동모터 케이스의 블랭크 설계 (Blank Design of The High Miniature Rectangular Vibrator Case for The Cellular Phone)

  • 하병국;구태완;강범수
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집A
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    • pp.754-758
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    • 2000
  • Milli-structure components are classified as component group whose size is between macro and micro scale. that is, about less than 20mm and larger than 1mm. The forming of these components has a typical phenomenon of bulk deformation with thin sheets because of the forming size. In order to conventional metal forming, where numerical process simulation is already fully applied, the micro-forming process is characterized by some scale effects which have to be considered in an advanced process simulation. milli-structure rectangular cup drawing is analyzed and designed using the finite element method and experiment. The result of the finite element analysis is confirmed by a series of experiments.

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유한요소법을 이용한 Al-5wt%Mg합금의 미세조직 크기 예측 (The prediction of grain size of Al-5wt%Mg alloy by FEM)

  • 황원주;조종래;배원병
    • 소성∙가공
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    • 제8권6호
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    • pp.620-625
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    • 1999
  • A finite element analysis is performed to predict the recrystallized volume fraction and the mean grain size in hot compression of Al-5wt%Mg alloy. In the analysis, a modeling equation of flow stress is assumed as a function of strain, strain rate, and temperature. And the influence of above varibles on flow stress is quantified by using Zener-Hollomon Parameter. In the modeling equation, effects of strain hardening and dynamic recrystallization on microstructure of Al-5wt%Mg alloy are investigated. The predicted results of recrystallized volume fraction and mean grain size are in good agreement with those of microstructures obtained from hot compression tests.

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