• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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• pp.196-199
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• 2010

본 연구는 판에 존재하는 유공형상에 따른 응력 집중 해석이다. 일반으로 판은 가공이 쉽고 제작이 편리하여 그 사용이 많다. 이러한 판의 연결에는 원형의 유공을 이용하는 경우가 많고 구조물의 중량감소를 목적으로 유공을 만드는 경우도 있다. 그러나 판에 존재하는 유공의 경우 응력 집중으로 인한 균열생성과 같은 단점을 가진다. 이를 보완하기 위해 유공부의 최적설계 및 응력해석과 같은 많은 연구들이 수행되고 있다. 본 연구에서는 원형, 정사각형과 정삼각형의 유공을 유한 요소 프로그램을 이용하여 시뮬레이션하고 유공형상에 따라 판에 발생하는 응답을 알아보았다. 또한 원형유공의 응답을 기준으로 정사각형과 정삼각형 유공의 모서리의 곡률반경을 변화시켰을 때 발생하는 응답을 비교하였다. 상용 유한 요소 프로그램인 ANSYS/Workbench를 사용하여 인장응력하의 유공판의 응답 해석을 수행하였으며 얻어진 결과를 유공의 형상, 곡률반경의 변화에 따라 분석하였다.

• 한국가스학회지
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• 제19권1호
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• pp.18-22
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• 2015

본 연구는 LPG 강재용기에서 상단반구와 하단반구의 코너반경이 응력강도 안전성에 미치는 영향을 FEM으로 해석한 것이다. FEM 해석결과에 의하면, 응력강도 안전성에 큰 영향을 미치는 요소는 용기의 두께보다 상단반구 및 하단반구의 코너반경이다. 그러나 강재용기의 두께는 경량화에 직결되기 때문에 간과해서는 안 되는 중요한 설계요소이다. LPG 강재용기의 강도안전성 검사에서 최고시험압력이 3.04MPa임을 감안할 때, 20kg용 LPG 강재용기의 두께는 2.3~2.6mm, 상단반구와 하단반구의 코너반경은 157mm 이상으로 최적화 설계하는 것이 바람직함을 알 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.1192-1196
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• 2010

자동차 배기계는 제한된 설치 공간으로 인하여 내구성과 연계된 형상을 최적화하여야 한다. 본 연구에서는 자동차 배기계를 구성하고 있는 Flexible Tube(Bellows)의 형상에 따른 응력 변화를 해석하였다. 아울러 Bellows의 변위량이 크게 발생하는 것을 고려하여 기하학적 비선형 해석을 실시하였으며 Bellows의 변형량은 끝단에서 6mm의 변위가 발생하도록 하였으며 얻어진 결과는 다음과 같다. (1) Bellows의 두께가 증가하거나 Bellows Tube의 반경이 증가하면 Von-Mises 응력은 비례적으로 증가한다. (2) Bellows의 주름의 반경이 증가함에 따라 주 응력이 감소하다가 증가함으로 Bellows 설계 시 최소 응력 산출을 위한 주름 반경의 선정이 요구된다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2010년도 추계학술발표논문집 2부
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• pp.813-816
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• 2010

본 논문에서는 자동차 배기계를 구성하고 있는 Flexible Tube의 형상에 따른 응력 해석 결과를 이용하여 피로 해석을 하였다. 아울러 Flexible Tube의 변위량이 크게 발생하는 것을 고려하여 기하학적 비선형 해석을 실시하였으며 Flexible Tube의 변형량은 끝단에서 6mm의 변위가 발생하도록 하였다. 본 연구에서 얻어진 결과는 다음과 같다. (1) Tube의 반경이 증가하면 피로한계 응력반복수는 선형적으로 감소한다. (2) 본 연구에서 사용된 tube중 주름의 반경이 1.7mm일때 피로 수명이 가장 긴 것을 알 수 있다.

• 대한기계학회논문집
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• 제11권2호
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• pp.296-303
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• 1987

본 논문에서는 동력전달용 기어에 주로 쓰이는 물림률 1.3 이상일 때, 치면접 촉응력과 공칭굽힘응력이 작게되는 풀림각 1˚로 고정하여 잇수 30∼100개 압력각 14˚∼30˚의 범위에서 최소 원호반경식과 치형 조건을 만족하는 최대 원호반경식에 대하여 고찰하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권5호
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• pp.409-414
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• 2017

두께가 얇은 스트립의 권취공정에서는 맨드렐과 함께 슬리브가 사용된다. 이때 스트립과 슬리브의 응력분포는 코일의 좌굴 및 슬리브의 두께 결정에 중요한 요인으로 작용한다. 하지만 스트립 권취 시 압력이 과도하게 누적됨에 따라 이를 실측하는 데에는 어려움이 있다. 이에 본 논문에서는 권취공정에 대한 유한요소모델을 수립하였다. 제안된 모델을 이용하여 슬리브의 반경, 원주방향 응력 및 스트립 층간 응력에 대해 분석하였다. 스트립 두께 변화에 따른 응력분포를 확인하였으며, 1 mm 스트립의 경우 권취 시작점에서 6.3배 큰 응력이 발생하였다. 맨드렐이 제공하는 반력에 의해 스트립 90 mm 적층 시 슬리브의 반경방향 응력이 선행이론대비 14.8 % 증가하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제13권6호
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• pp.1269-1281
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• 1989

본 연구에서는 H를 고정하고 L을 변화시켜가며 내부의 유동구조가 어떻게 변하는가를 살펴보고, 특히 재부착이 일어나는 경우에는 급확대 부분만 존재하는 기존 실험결과와 비교분석하여 하류의 급축소부분이 전체 유동구조에 어떤 영향을 미치는가를 살펴보고자 한다. 실험에서 사용된 작동유체는 공기이며, 입구관 직경은 110mm, 급확대점과 급축소점사이의 연결부 직경은 220mm, 연결부의 길이는 L=300, 600 그리고 900mm의 3가지를 선택하였으며 기준속도는 입구관의 중심속도로 9.71 m/s이다. 입구직경(110mm)을 기준으로 한 Reynolds 수는 $R_{e}$=73,000 이고 입구관반경과 연결부반경의 차이인 계단높이(H=55mm)를 기준으로 하면 $R_{e=36}$ ,500이다. 연결부 의 급확대부분에서 입구관반경을 기준으로 한 반경확대비는 2이고 급축소부분의 반경 축소비는 1/2이다. 측정항목은 유동방향의 벽면압력분포, 유동방향의 평균속도분포 및 난류강도 등이며, L=900mm인 경우는 반경방향과 원주방향의 난류강도, Reynolds 전단응력도 측정되었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1358-1361
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• 2003

In this study, intrinsic static/dynamic fracture toughness of Al 7175-T74 are evaluated from the apparent static/dynamic toughness of notched specimen. The notch/crack critical average stress fracture model is suggested to establish the relationship to predict the intrinsic fracture toughness from the apparent fracture toughness of a notched specimen. The notch/crack critical average stress fracture model is established using the relation between the notch root radius and the effective distance calculated by finite element analysis. It is conclude that the true fracture toughness can be estimated from test results of apparent fracture toughness measured by using a notched specimen. Also, critical notch root radius can be predicted by notch/crack critical average stress fracture model.

• 에너지공학
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• 제28권3호
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• pp.1-9
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• 2019

화력발전소에서 사용되는 급수 가열기 튜브에서는 사용중에 두께 감육이 발생하여 수명이 소진된다. 감육에 의한 파열 우려가 있으면 수명이 종료되는데, 파열조건을 결정하는 튜브 벽의 응력은 내압에 의한 원주방향 응력의 영향이 가장 큰 것으로 알려져 있지만, 튜브 내외부 온도차이에 의한 열응력에 대한 고려 또한 필요하다. 튜브 두께 방향의 온도차이는 열응력을 발생시켜 튜브의 잔여수명을 단축시키는 영향을 준다. 본 논문에서는 급수가열기 내에서 튜브 내표면과 외표면에 온도 차이가 가장 큰 과열저감구역(de-superheating zone)을 대상으로 열응력을 연구하였다. 원주방향으로 균일하게 감육된 튜브에서 두께방향의 온도차 때문에 발생하는 원주방향 응력, 반경방향 응력 및 온도분포를 평가하기 위한 해석적 수식을 제시하였다. 제시된 해석식의 정확도와 효과를 검증하기 위해 식으로부터의 계산된 결과를 유한요소해석으로 평가한 정확한 결과와 비교하였다. 또한, 유한요소해석으로 편심 감육된 튜브에 대한 응력도 평가하였다. 열응력 해석 및 온도 분포 해석에서 대류열전달 계수의 영향을 분석하기 위해 튜브 내표면 및 외표면에 여러 값의 열대류 계수를 적용하여 해석 결과를 비교하였다. 해석 결과 튜브 내표면보다 외표면의 열대류 계수가 응력 발생에 더 큰 영향을 주는 것으로 나타났다. 열하중만 고려된 경우, 균일 감육과 편심 감육 상태 모두에서 원주방향 응력이 반경방향 응력보다 크게 평가되었다.

• 한국융합학회논문지
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• 제8권7호
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• pp.219-224
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• 2017

본 논문은 탄소섬유로 구성된 아치형태의 시험편에 인장각도가 작용할 때 내부의 섬유구조에서 발생되는 등가응력과 변형량에 관한 것이다. CFRP는 무수히 많은 각 섬유가 하나의 축으로 작용하며 이를 통해 금속과 비교할 때 높은 비강도와 비강성을 가질 수 있다. 본 연구에서 사전연구에 의해 최적 적층각도는 $60^{\circ}$로 구성된 아치형 구조에서 반경에 따른 응력분포를 결과를 검토하며 같은 적층각도에서 그 반경이 증가할수록 내구성이 낮아짐을 알 수 있다. 이를 통해 본 연구 결과를 적층 각도에 따른 아치형 구조의 설계에 적용함으로써, 파손방지와 내구성 향상을 위한 안전설계에 기여할 수 있으며, 패드 형상의 디자인적인 요소를 융합기술에 접목하여 그 미적인 감각을 나타낼 수 있다.