• 제목/요약/키워드: 변형률 에너지 함수

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철도차량용 세브론 스프링의 강성 예측 및 평가 (Prediction and Evaluation of Stiffness of Chevron Spring for Rail Vehicle)

  • 김완두;김완수;우창수;정승일;김석원;김영구
    • 한국철도학회논문집
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    • 제4권4호
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    • pp.123-130
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    • 2001
  • A chevron rubber spring is used in primary suspension system for rail vehicle. The chevron spring support the load carried and reduces vibration and noise in operation of rail vehicle. The computer simulation using the nonlinear finite element analysis program MARC executed to predict and evaluate the load capacity and stiffness for the chevron spring. The appropriate shape and the material properties are proposed to adjust the required characteristics of chevron spring in the three modes of flexibility. Also, several samples of chevron spring are manufactured and experimented. It is shown that the predicted values agree well the results obtained from experiment.

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고무의 동탄성계수와 손실계수의 주파수 의존성을 평가하기 위한 양팔 샌드위치보 시험법의 연구 (A Double Cantilever Sandwich Beam Method far Evaluating Frequency Dependence of Dynamic Modulus and Damping Factor of Rubber Materials)

  • 김광우;박진택;이덕보;최낙삼
    • Composites Research
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    • 제14권3호
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    • pp.69-76
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    • 2001
  • 본 연구에서는 고무의 동탄성계수와 손실계수에 대한 주파수 의존성을 평가하기 위한 새로운 양팔 샌드위치보 시험법을 제안하였다. 고무층이 삽입되어 접착된 양팔샌드위치보 시험편의 횡진동 거동에 대해 유한요소 모달변형률 에너지법을 조합한 사인스위프 시험을 이용하여 분석하고 동적 점 탄성해석시험 및 단순공진시험 결과와 비교 검토하였다. 양팔 샌드위치보의 횡진동 모드에 따라 고무층의 주파수별 동탄성계수와 재료감쇠계수를 측정하고, 이들을 최소자승오차법에 의거하여 주파수의 이차함수로 회귀시켜 평가할 수 있었다.

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비선형 대변형 유한요소해석을 이용한 방진고무부품의 특성예측 및 평가 (Prediction and Evaluation of Rubber Components using Large Deformation Non-linear Finite Element Analysis)

  • 우창수;김완두;조성도성
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집A
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    • pp.286-291
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    • 2000
  • The finite element analyses of mechanical rubber components are executed to predict the behavior of deformation and stress distribution in destgn step. The non-linear properties of rubber which are described as strain energy functions are important parameters to design and evaluate rubber components. These are determined by material tests which are tension, compression and shear test. The behaviors of loads-displacements of rubber components such as a roll tubber spring and resilient ring and additional spring for railway suspension system are evaluated by using commercial FEA code. It is shown that the results by FEA simulations are in close agreement with the test results.

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인장하중을 받을 때 PZT 웨이퍼의 크립 거동: 실험과 모델링 (Creep Behavior of a PZT Wafer Under Tensile Stress: Experiments and Modeling)

  • 김상주;이창환
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권1호
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    • pp.61-65
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    • 2010
  • 두께방향으로 분극처리되어 있는 상업용 PZT 웨이퍼가 폐쇄회로와 개방회로의 두 가지 전기적 경계조건에서 길이 방향으로 일정한 크기의 인장하중을 받는다. 하중과정 동안 두께 방향으로의 전기밀도와 평면내 변형률의 시간에 따른 변화를 측정한다. 두 가지 전기적 경계조건에서의 서로 다른 거동 특성을 시편 내부에서 발생하는 전기장과 분극역전 현상으로 설명한다. 마지막으로 관측된 크립 거동을 예측하기 위한 정규분포 형식을 가지는 자유 에너지 함수를 도입하고 모델의 예측과 실험결과를 비교한다.

과압밀상태 및 반복하중을 받는 점토지반에 대한 구성모델 (Constitutive Equation for Clay in Overconsolidation State and Under Cyclic Loading)

  • 이승래;김주용
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제10권1호
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    • pp.7-18
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    • 1994
  • 본 연구에서는 단조하중과 반복하중에 대한 점토지반의 거동을 표현할 수 있는 새로운 구성모델을 제안하였다. 제안된 모델은 과압밀상태에서의 응력-변형률 관계를 쌍곡선식으로 가정하고 한계상태이론과 결합시켜 비배수 응력경로를 예측한다. 에너지분산식을 이용하여 개발된 이 구성모델은 단조하중 작용시에 미약한 과압밀상태 및 과다한 과압밀상태의 점성토거동을 표현할 수 있다. 또한 반복하중하에서의 거동을 나타내기 위하여 단조하중에 대하여 개발된 구성모델에 비배수 경로간격비 이동함수를 도입하였다. 이를 위하여 한개의 추가적인 모델계수가 필요하며 그 값은 합리적 방법으로 실험결과로부터 산정될 수 있다. 본 구성모델은 비교적 쉽고 정확하게 반복하중을 받는 점성토지반의 비배수 거동에 대한 실험결과를 예측한다.

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유압 브레이커 메인바디의 충격 및 소음 저감을 위한 완충 장치에 대한 연구 (Damping Device for Hydraulic Breaker: Impact and Noise Reduction)

  • 조병진;한훈희;구정서
    • 한국기계가공학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.113-122
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    • 2018
  • A hydraulic breaker is an attachment of an excavator, and it crushes stones. Recently, research to reduce the impact and noise of breakers are ongoing. In this paper, a method to improve the upper, lower, and side dampers, which act as insulation for the attenuation of vibration during breaker operation, is studied through testing and simulation. To obtain the nonlinear material constants required for the simulation, the biaxial tensile test was performed with urethane, which is a material used for dampers. The existing parts and the improved parts were compared and evaluated using the LS-DYNA program. As a result, 50% of the equivalent stress was reduced in the bracket body of the hydraulic breaker, and the equivalent stress of the side damper was also decreased. We verified that the fatigue conditions were satisfied by performing a fatigue analysis.

자동차 방진 고무 부품의 유한요소해석 및 피로수명평가 (Finite Element Analysis and Fatigue Life Evaluation of Automotive Rubber Insulator)

  • 김완두;우창수;한승우
    • Elastomers and Composites
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    • 제33권3호
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    • pp.168-176
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    • 1998
  • 자동차의 고무부품 중의 하나인 스트라트방진고무의 특성 평가를 위하여 유한요소해석과 피로 수명시험을 실시하였다. 유한요소해석에 필요한 변형률에너지함수의 계수를 결정하기 위하여 인장, 압축 및 전단시험을 실시하였으며, 유한요소해석 결과로부터 변형 양성 및 취약 부위를 예측하였다. 부품의 피로수명시험 결과로부터 하중-수명 관계를 얻었으며, 피로파손 부위는 유한요소해석에서 예측된 취약 부위와 잘 일치하였다.

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수소 연료전지용 가스켓의 유한요소해석 (Finite Element Analysis of Gaskets for Hydrogen Fuel Cells)

  • 천강민;장종호;허장욱
    • 한국기계가공학회지
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    • 제20권10호
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    • pp.95-101
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    • 2021
  • An analysis was conducted to predict the behavior of gasket by applying an optimal-strain energy-density function selected through a uniaxial tensile test and an analysis of the gasket used in an actual hydrogen fuel cell. Among the models compared to predict the materials' properties, the Mooney-Rivlin secondary model showed the behavior most similar to the test results. The maximum stress of the gasket was not significantly different, depending on the location. The maximum surface pressure of the gasket was higher at positions "T" and "Y" than at other positions, owing to the branch-shape effect. In the future, a jig that can measure the surface pressure will be manufactured and a comparative verification study will be conducted between the test results and the analysis results.

수소 연료전지 개스킷의 면압에 대한 유한요소 해석 (Finite Element Analysis of Surface Pressure of Hydrogen Fuel Cell Gasket)

  • 전형렬;박수현;주우정;허장욱
    • 한국기계가공학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.60-66
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    • 2022
  • The optimal strain energy function was obtained by comparing the results of the analysis using the strain energy functions obtained by uniaxial tensile and equibiaxial tensile tests on gasket materials used in hydrogen fuel cells, with the results measured using a contact pressure measurement sensor. At this time, even when only the uniaxial tensile test was conducted, Yeoh could obtain the most accurate results even by conducting only the uniaxial tensile test. Using this, an analysis of the cross section of the gasket used in stack confirmed a safe contact pressure and no deformation on the separator. In the future, research will be conducted to verify the gasket durability by reliability evaluation.

아스팔트 혼합물의 손상회복 특성 평가 (Evaluation of Healing Properties of Asphalt Mixtures)

  • 김부일
    • 한국도로학회논문집
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    • 제7권2호
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    • pp.69-76
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    • 2005
  • 반복적인 교통하중은 아스팔트 포장에 손상을 누적시키는 반면, 휴식기 동안 아스팔트 혼합물에는 축적된 손상의 회복현상이 지속적으로 일어난다. 이러한 손상회복 현상은 아스팔트 포장의 피로수명을 증가시킨다. 본 연구에서는 간접인장시험을 이용하여 아스팔트 혼합물의 손상회복특성을 측정할 수 있는 시험방법을 개발하고, 이를 통해 일단 아스팔트와 개질 아스팔트를 포함하는 총 네 가지 아스팔트 혼합물의 손상회복특성을 평가하였다. 본 연구에서 개발한 손상회복시험은 반복재하시험과 일련의 $M_R$시험으로 구성된다. 반복재하시험과 $M_R$ 시험 동안 회복변형 (resilient deformation)을 측정하고 응력과 변형률을 이용하여 DCSE (Dissipated Creep Strain Energy)를 구하고 이를 통해 아스팔트 혼합물의 손상회복특성을 평가할 수 있는 파라메터로서 $DCSE/DCSE_{applied}$를 이용한 정규화된 손상회복속도 (normalized healing rate)를 제안하였다. 실험결과, 아스팔트 혼합물의 손상회복속도는 온도가 증가함에 따라 지수 함수적으로 증가함을 알 수 있었으며, 아스팔트 혼합물의 손상회복특성은 폴리머 개질과 같은 아스팔트 바인더의 특성보다는 아스팔트 함량과 같은 혼합물의 구조적인 특성에 더 많은 영향을 받음을 알 수 있었다.

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