• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.15 no.3
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• pp.751-756
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• 1991

본 연구에서는 Ashwell이 제시한 변형률요소를 전단효과를 고려한 두꺼운 곡 선보 요소에 적용 하였다. 막 변형률, 곡률, 전단변형률 각각에 독립된 변형률 함수 를 가정하여 미분 방정식의 일반해를 구하면 정확한 강체변위의 표현은 물론, 강성과 잉현상을 피할 수 있고 얇은 곡선보에서 두꺼운 곡선보에 이르기까지 보의 해석에 있 어서, 2절점으로 구성되는 적은 자유도수에서 높은 정확도를 보여주는 간편하고도 효 율적인 요소를 개발하고자 하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.15 no.5
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• pp.1563-1571
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• 1991

본 연구에서는 가상일 원리로 부터 유한 요소 수식화를 updated-Lagrangian 형태로 유도하였으며, 유도된 수식화를 연속체 유한 요소로 유한 근사화 하였다. 이 때 초소성 재료의 거동은 비압축성, 비선형 점성 유ㄷ옹으로 묘사하였다. 유한 요소 프로그램은 성형 기구 해석과 하중 압력을 제어하는 기법으로 구성되어 있으며 하중 압력의 제어는 성형 시간이 최소가 되게 하기 위하여 변형률 속도 민감 계수가 최대가 되고, 국부 변형에 의한 두께 감소를 방지하며 변형률 속도는 일정하게 유지되면서 성 형이 될 수 있도록 하였다. 즉 하중 압력 제어는 상당 변형률 속도가 최대가 되게하 여 성형 시간을 최소화하게 구성하였다.개발된 유한 요소 프로그램은 정수압 벌징 가공에 적용하였으며 최적 압력 시간 선도, 성형 형상, 두께 및 두께 변형률 분포, 상 당 변형률 분포 등을 구하였다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.13 no.4
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• pp.449-459
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• 2000

The original Mindlin-type degenerated shell element perform reasonably well for moderately thick shell structures. However, when full integration for analysis of thin shell is used to evaluate the stiffness matrix, the stiffness of shell element is often over-estimated due to shear or membrane locking phenomena. To correct this problem, the formulation of the new degenerated shell element is derived by the combination of two different techniques. The first type of elements(TypeⅠ) has used assumed shear strains in the natural coordinate system to overcome the shear locking problem, the reduced integration technique in in-plane strains(membrane strains) to avoid membrane locking behaviour. Another element(TypeⅡ) has applied the assumed strains to both of membrane strain and transverse shear strains. The improved degenerated shell element has been tested by several numerical problems of shell structures. Numerical results indicate that this shell element shows fast convergence and reliable solutions.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.35 no.9
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• pp.1041-1050
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• 2011

An elasto-plastic finite element method using the theory of strain gradient plasticity is proposed to evaluate the size dependency of structural plasticity that occurs when the configuration size decreases to micron scale. For this method, we suggest a low-order plane and three-dimensional displacement-based elements, eliminating the need for a high order, many degrees of freedom, a mixed element, or super elements, which have been considered necessary in previous researches. The proposed method can be performed in the framework of nonlinear incremental analysis in which plastic strains are calculated and averaged at nodes. These strains are then interpolated and differentiated for gradient calculation. We adopted a strain-gradient-hardening constitutive equation from the Taylor dislocation model, which requires the plastic strain gradient. The developed finite elements are tested numerically on the basis of typical size-effect problems such as micro-bending, micro-torsion, and micro-voids. With respect to the strain gradient plasticity, i.e., the size effects, the results obtained by using the proposed method, which are simple in their calculation, are in good agreement with the experimental results cited in previously published papers.

• Computational Structural Engineering
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• v.17 no.2
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• pp.20-23
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• 2004

공학적 응력-변형률 곡선에서 재료의 파괴직전에 흔히 나타나는 변형률연화 (strain softening) 현상은 국부의 집중소성변형 현상과 밀접한 관계가 있다 그러나 변형률연화는 음수의 기울기를 가지는 응력-변형률 곡선을 의미하며, 이 모델은 유한요소해석의 결과가 그 요소의 크기에 따라 수렴점이 달라지는 근본적인 문제를 가진다. 따라서 1980년대 이후 많은 학자들이 이 현상의 적절한 모델을 찾기 위한 노력을 기울여왔다. (중략)

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2011.12b
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• pp.614-616
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• 2011

본 연구에서는 유한요소법과 변형률 의존성 연성파괴이론을 이용하여 드로잉 공정에서의 AZ31 마그네슘 합금 판재의 파단 발생을 예측 하였다. 다양한 온도에서의 사각컵 드로잉 실험을 수행하여, 각 온도조건에서의 파단깊이를 측정하였으며, 고온 인장시험을 통해 연성파괴상수를 온도 및 변형률 속도에 의존적인 값으로 표현하고, 실험과 동일하게 모사된 유한요소해석을 수행하였다. 해석결과 얻어진 각 요소의 온도 및 변형률 속도에 따른 연성파괴상수를 이용하여 파단발생을 예측하였으며, 실험결과와 검증하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2003.10a
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• pp.81-81
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• 2003

최근 유한요소법을 이용하여 절삭가공을 해석하는 연구가 많이 발표되고 있다. 이 때 가장 문제되는 점이 피삭재에서 칩으로 분리하는 조건이다. 일반적으로 칩 분리 조건이라 일컬어지는 이 조건을 어떻게 설정할 것인가에 대해 현재까지도 많은 연구가 이루어지고 있다. 현재까지 제시된 칩 분리 판별 조건은 두 가지 유형 - 기하학적, 물리적으로 나눌 수 있다. 기하학적 칩 분리 조건은 공구 끝단과 바로 앞 요소의 거리를 기준으로 정해진 특정한 값에 도달하면 요소가 분리되는 혹은 없어지는 방법을 이용하는 것이며(Fig. 1 참조), 물리적 칩 분리 조건은 요소 내의 소성변형률 혹은 변형률 에너지 밀도함수 등의 값을 기준으로 분리시키는 방법이다. 본 연구에서는 상용 유한요소 해석 프로그램인 ANSYS를 이용하였으며 이 프로그램에서 제공하는 element birth/kill 기법을 이용하여 기하학적 판별조건에 도달하면 공구 끝단 앞의 요소가 사라지는 방법을 취하였다. Fig. 2는 절삭가공을 위한 유한요소 모델링을 나타낸다. 칩-공구 접촉 부위에 접촉요소를 사용하였으며, 피삭재의 왼쪽과 아래쪽 부위는 각각 변위구속을 하였다. 공구의 이동은 변위경계조건의 값을 변화시킴으로써 구현하였다. 절삭력을 비교함으로써 해석결과의 타당성을 검토하였으며, 피삭재 내의 응력, 변형률 분포 등을 살펴보았다.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.16 no.3 s.70
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• pp.295-303
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• 2004

In this paper, an improved four-node Reissner-Mindlin plate-bending element with enhanced assumed strain field is presented for the analysis of isotropic and laminated composite plates. To avoid the shear locking and spurious zero energy modes, the transverse shear behavior is improved by the addition of a new enhanced shear strain based on the incompatible displacement mode approach and bubble function. The "standard" enhanced strain fields (Andelfinger and Ramm, 1993) are also employed to improve the in-plane behaviors of the plate elements. The four-node quadrilateral element derived using the first-order shear deformation theory is designated as "14EASP". Several applications are investigated to assess the features and the performances of the proposed element. The results are compared with other finite element solutions and analytical solutions. Numerical examples show that the element is stable, invariant, passes the patch test, and yields good results especially in highly distorted regimes.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.15 no.5
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• pp.1486-1494
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• 1991

본 연구에서는 분말단조 공정의 유한요소 컴퓨터 시뮬레이션을 위한 기초연구 로 다공질예비성형체의 기지(matrix)인 합금강의 변형률 속도와 온도에 따른 일축 압 축하의 열-점소성 거동을 조사하였다. 변형률 속도와 온도의 영향을 동시에 고려하 기 위하여 변형률 속도 .epsilon.=$10^{-4}$, $10^{-2}$ 및 $10^{-1S-1}$과 온도범위 800~ 1200.deg. C에 대하여 실험하였다.

• Composites Research
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• v.22 no.3
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• pp.29-34
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• 2009

In this paper, finite element analyses were used to estimate the strain distribution at the fracture site of a tibia bone. A stainless steel bone plate and various composite bone plates were considered to find out the best conditions for callus generation while bone fracture was cured for 16 weeks. Through this research, the appropriate load condition which makes the strains between the appropriate range($2{\sim}10%$) was sought. From this analysis, it was found that lower level of external load is needed for the appropriate strain for the case of composite bone plate application and it was also found that the composite bone plate had potential advantages for effective bone fracture healing relieved stress shielding effect.