• Title/Summary/Keyword: 변위장

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Stress intensities at the interface corner of the co-cured lap joint with composite and steel adherends (복합재료와 강재료를 이용한 동시경화조인트의 계면 모서리에서의 응력집중계수)

  • 신금철;이정주
    • Proceedings of the Korean Society For Composite Materials Conference
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    • 2003.04a
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    • pp.83-86
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    • 2003
  • 동시경화조인트는 경화 시 복합재료로부터 흘러나오는 수지를 접착제로 사용하기 때문에 제조과정이 간편할 뿐 아니라 복합재료를 표면 처리할 필요가 없기 때문에 기존의 접착제에 의한 접합방법에 비해 장점을 지닌다. 최근 동시경화조인트에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있으나 해석적인 방법을 통한 연구는 아직까지 미비하다. 실험적으로 연구된 결과를 보면 동시경화 조인트는 계면 모서리에서 파괴가 시작되어 계면을 따라 파괴가 진행된다. 그러므로 조인트의 계면 모서리에서의 응력집중계수에 관해 연구하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 고유치 문제를 고려하여 복합재료와 강재료로 구성된 동시경화조인트의 계면 모서리에서 발생하는 응력 및 변위장을 결정하고, H-적분을 이용하여 응력집중계수를 구하는 방법을 제시하고자 한다.

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Students' Conceptual Development of Eigenvalue and Eigenvector in Reformed Differential Equation Course (개혁 미분 방정식 수업에 기반한 학습자의 고유치 고유벡터 개념 발생 및 이해)

  • Shin Kyunghee
    • Journal for History of Mathematics
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    • v.17 no.4
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    • pp.133-152
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    • 2004
  • In this paper, we discuss students' conceptual development of eigen value and eigen vector in differential equation course based on reformed differential equation using the mathematical model of mass spring according to historico-generic principle. Moreover, in setting of small group interactive learning, we investigate the students' development of mathematical attitude.

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Spatial Stability of Non-Symmetric Thin-Walled Curved Beams I : Aanlytical Approach (비대칭 단면을 갖는 박벽 곡선보의 안정성해석 I: 해석적 방법)

  • 민병철;김문영
    • Computational Structural Engineering
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    • v.11 no.4
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    • pp.239-251
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    • 1998
  • 본 연구에서는 비대칭 박벽단면을 갖는 곡선보의 안정성해석을 수행할 수 있는 이론 및 엄밀해를 제시하기 위하여, 3차원 연속체로부터 유도된 평형방정식으로부터 선형화된 가상일의 원리를 적용하였다. 박벽단면의 구속된 ?(warping)과 곡률효과를 고려하고 유한한 회전각의 2차항을 포함하는 곡선보의 변위장을 도입하여 단면에 대해 적분함으로써 도심축에 대한 박벽 곡선보의 총포텐셜에너지를 유도하였다. 또한, 단순지지되고 일축대칭 단면을 갖는 박벽원형 곡선보의 면내 및 면외좌굴에 대한 엄밀해를 유도하기 위하여, 면내에 대해서는 균일압축을 받는 원형아치의 역대칭 좌굴모드에 대한 좌굴하중을 유도하고 면외좌굴에 대해서는 균일압축 및 순수휨을 받는 아치의 처짐함수를 가정하여 곡선보의 횡좌굴하중에 대한 일반해를 제시하였다.

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Topology Optimization Using the Chessboard Prevention Strategy (체스판무늬 형성 방지책을 이용한 위상 최적설계)

  • 임오강;이진식
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.12 no.2
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    • pp.141-148
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    • 1999
  • 변위 근거 유한요소해석을 사용하는 대부분의 위상 최적화 기법은 요소의 안정성 부족으로 인하여 체스판 무늬가 주기적 형태로 반복하여 설계영역 내부에 나타난다. 본 연구에서는 선형요소를 이용하면서 최적화 알고리즘의 안정성에 영향을 주지 않고 간단하게 모든 최적화 알고리즘에 이용 가능한 체스판무늬 형성 방지책을 개발하였다. 본 연구의 체스판무늬 형성 방치책에서는 먼저 각 선형요소를 구성하는 절점들의 부치분율을 설계변수로 선정하고, 요소내부의 부피분율을 설계변수로 표현하기 위한 선형 보간함수로 선형요소들의 형상함수를 선정하였다. 그리고, 설계변수와 등가 재료상수와의 상관 관계식은 평균장 근사이론을 이용하여 균질화된 재료에 벌칙인자가 도입된 관계식을 이용하였다. 또한, 본 연구에서는 순차이차계획법인 PLBA 알고리즘을 이용하여 위상 최적화문제를 해석하였다.

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Analysis of Shell Using the Spline Finite Strip with Drilling DOF (면내 회전을 갖는 SPLINE 유한대판 요소에 의한 쉘의 해석)

  • 최창근;홍현석
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.12 no.2
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    • pp.185-199
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    • 1999
  • 본 연구에서는 새로운 spline 유한대판 요소를 제안하였다. 제안된 정식화는 등매개 개념에 의해 기하학적 형상과 변위장을 가정함에 있어 길이방향은 3차의 B-spline 곡선으로, 횡방향에 대해서는 Lagrange 다항식에 의해 표현된다. 이 논문은 평판과 쉘해석에 있어서의 등매개 spline 유한대판 요소의 개선에 목적을 두고 있다. 이 새로운 요소는 스트립의 내부 절점에서 6개의 자유도를 갖는 합-응력 감절점 쉘 요소로부터 유도하였다. 스트립의 기하학적 형상은 강체 회전에 대한 정의에 위배되지 않고도 두께 방향을 따라 Jacobian이 일정하다는 가정을 따랐으며 고체역학에서 정의되는 면내 회전을 penalty 함수에 의한 구속조건으로 간주하여 면내 회전에 관계된 자유도를 생성하였다. 제안된 요소에 대하여 쉘의 전형적인 문제에 대한 수치예제를 보였으며 이 스트립 요소의 성능을 평가하였다.

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Stress Intensity Factor of Single Edge Cracked Plates Considering Materials and Geometry of Patch by p-Convergent Partial Layerwise Model (p-수렴 부분층별모델에 의한 일변균열판의 패치재료 및 기하형상에 따른 응력확대계수)

  • Ahn, Hyeon-Ji;Ahn, Jae-Seok;Woo, Kwang-Sung
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.23 no.2
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    • pp.191-198
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    • 2010
  • This study investigated that the stress reduction of single edge cracked plates with patch repairs according to different type of patching such as material, size and thickness of patch and adhesive as well as single sided or double sided patches. As a numerical tool, the p-convergent partial layerwise model has been employed. The proposed model is formulated by assuming piecewise linear variation of in-plane displacement and a constant value of out-of-plane displacements across thickness. The integrals of Legendre polynomials are chosen to define displacement fields and Gauss-Lobatto numerical integration is implemented in order to directly obtain maximum values occurred at the nodal points of each layer without other extrapolation techniques. Also, total strain energy release rate method is adopted to obtain stress intensity factors. Numerical examples are presented not only to demonstrate the stress reduction effect in terms of non-dimensional stress intensity factor and deflection with respect to different type of patch repairs, but also the accuracy of proposed model.

Partial Layerwise-to-ESL Coupling Elements for Multiple Model Analysis (다중모델 해석을 위한 부분층별-등가단층 결합요소)

  • Shin, Young-Sik;Woo, Kwang-Sung;Ahn, Jae-Seok
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.22 no.3
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    • pp.267-275
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    • 2009
  • This paper presents the p-convergent coupling element on the basis of the ESSE(equivalent single layer shell element) and the PLLE(partial-linear layerwise element) to analyze laminated composite plates. The ESSE is formulated by the degenerated shell theory, on the other hand, the assumption of the PLLE is piecewise linear variation of the in-plane displacement and a constant value of lateral displacement across the thickness. The proposed finite element model is based on p-convergence approach. The integrals of Legendre polynomials and Gauss-Lobatto technique are chosen to interpolate displacement fields and to implement numerical quadrature, respectively. This study has been focused on the verification of p-convergent element. For this purpose, various finite element multiple models associated with the combination of ESSE and PLLE elements are tested to show numerical stability. The simple examples such as a cantilever beam subjected vertical load and a plate with tension are adopted to evaluate the performance of proposed element.

Evaluation of the Seismic Stability of Fill Dam by Shaking Table Tests (진동대 시험을 통한 Fill Dam의 내진 안정성 평가)

  • Yoon, Won-Sub;Chae, Young-Su;Park, Myeon-Gu
    • Journal of the Korean Geosynthetics Society
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    • v.10 no.4
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    • pp.81-92
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    • 2011
  • In order to understand evaluation of the seismic stability of a fill dam, we made chambers of 1:100, 1:70, and 1:50 (the ratio of the miniature), considering the law of similarity based on drawings of three representative cross sections. And we measured an increase in acceleration, excess pore water pressure, and vertical/horizontal displacement after applying Hachinohe wave (long period), Ofunato wave (short period), and artificial wave, complying with the domestic standards, in order to evaluate the stability and interaction between the ground, the structure, and fluids based on the measurements. As a result, we could observe that displacement of the target cross section was relatively small compared to the allowed level of 30 cm, ensuring proper stability for an earthquake. Regarding the acceleration measurements, the increase rate was 20% for Hachinohe wave and Ofunato wave but 30% for the artificial wave. With respect to the excess pore water pressure, it was lower than 1 (which is the permissible ratio for liquefaction) ensuring proper stability as well.

Optimal Measurement System for Weak Rock Slopes in an Open-Pit Mine (노천광 연약 사면에서의 계측시스템 선택을 위한 고찰)

  • SunWoo, Choon;Ryu, Dong-Woo;Jung, Yong-Bok;Park, Do-Hyun
    • The Journal of Engineering Geology
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    • v.22 no.2
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    • pp.157-171
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    • 2012
  • The slope design of an open-pit mine must ensure slope stability and economic feasibility. The overall slope angle of the pit is therefore the main factor of concern because of limited support or reinforcement options available in such a setting. This study examines the optimal measurement system for monitoring the behavior of the slope in an open-pit mine using displacement measurement, data analysis, and numerical simulations for a coal mine at Pasir, Indonesia. The area of slope to be managed is extensive and the maximum displacement, as calculated by numerical analysis, is about 3,000 mm. The displacement data, measured by inclinometer and GPS, were analyzed, and the applicability of SSR (slope stability radar) was reviewed in comparison with other monitoring systems.

p-Version Finite Element Model for Computation of the Stress Intensity Factors of Cracked Panels under Mixed Mode (혼합모우드를 받는 균열판의 응력확대계수 산정을 위한 p-Version 유한요소 모델)

  • 윤영필;이채규;우광성
    • Computational Structural Engineering
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    • v.9 no.2
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    • pp.133-142
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    • 1996
  • In this paper, two different techniques for mixed-mode type engineering fracture mechanics are investigated to estimate the stress intensity factors by using p-version finite element model. These two techniques are displacement extrapolation with COD and CSD method and J-integral with decomposition method. By decomposing the displacement field obtained from p-version of finite element analysis into symmetric and antisymmetric displacement fields with respect to the crack line, Mode-I and Mode-II stress intensity factors can be determined using aforementioned techniques. The example problems for validating the proposed techniques are centrally and centrally oblique cracked panels under tension. The numerical results associated with the variation of oblique angle and the ratio of crack length and panel width (a /W ratio) are compared with those by theoretical values and empirical solutions in literatures. Very good agreements with the existing solutions are shown.

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