• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.202-207
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• 2004

An elastic-plastic finite element analysis of fatigue crack closure is performed for plane strain conditions. The stabilization behavior of crack opening level and the effect of mesh size on the crack opening stress are investigated. In order to obtain a stabilized crack opening level for plane strain conditions, the crack must be advanced through approximately four times the initial monotonic plastic zone. The crack opening load tends to increase with the decrease of mesh size. The mesh size nearly equal to the theoretical plane strain cyclic plastic zone size may provide reasonable numerical results comparable with experimental crack opening data. The crack opening behavior is influenced by the crack growth increment and discontinuous opening behavior is observed. A procedure to predict the most appropriate mesh size for different stress ratio is suggested. Crack opening loads predicted by the FE analysis based on the procedure suggested resulted in good agreement with experimental ones within the error of 5 %. Effect of the distance behind the crack tip on the crack opening load determined by the ASTM compliance offset method based on the load-displacement relation and by the rotational offset method based on the load-differential displacement relation is investigated. Optimal gage location and method to determine the crack opening load is suggested.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권3호
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• pp.251-258
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• 2014

선루프 트랙은 알루미늄을 압출하고 프레스성형하여 생산한다. 프레스성형 중 날카롭게 굽혀진 좌면의 가장자리를 따라 균열이 발생하였다. 좌면의 가장자리를 절단하여 펀치와 다이 모서리의 최종위치를 측정하고 균열발생과의 관계를 조사하였다. 그리고, 이 최종위치까지 굽힘을 유한요소 시뮬레이션하여 임계변형률을 구하였다. 한편, 소재의 방향, 경도, 굽힘 가장자리 길이, 굽힘반경의 여러 가지 다른 조합에 대하여 3점굽힘시험을 수행하였다. 그리고, 3점굽힘시험에 대한 유한요소 시뮬레이션을 수행하여 임계변형률을 구하여 비교하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제2권3호
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• pp.75-86
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• 1982

본 연구에서는 3절점, 6자유도를 갖는, 종래의 Timoshenko 보 이론에 근거한 깊은 보(Thick beam) 요소(DB6)와 3절점, 7자유도를 갖는 3차 축방향변위를 가정한 고차 보 요소(DB7)의 3차원 연속체로부터의 Degeneration을 보여 주고 있다. DB6 보 요소는 전단변형률의 비살제적인 선형분포를 보완하기 위하여 전단계수(shear coefficient)를 도입하고 있는 반면 고차 DB7 보 요소는 보다 실제적인 전단변형률의 2차분포를 가정하고 있다. 이 들 두 보 요소를 이용하여 계산된 해(解)는 Timoshenko 방정식의 해(解), 얕은 보(Thin beam)의 해(解) 및 다른 여러 보 요소들의 해(解)와 비교된다. 본 연구의 결과는 고차 DB7 보 요소가 보의 정력화적 해석이나 자유진동 해석에 있어서 다른 보 요소들에 비해 월등히 정확함을 보여주고 있다.

• Composites Research
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• 제34권4호
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• pp.257-263
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• 2021

복합재료는 높은 비 강성 및 비 강도 특성으로 인해 기체 혹은 액체 연료를 저장하기 위한 압력 용기의 설계 및 제작에 널리 활용되고 있다. 이에 따라, 압력용기의 파열압력 또는 파단 변형률의 기계적 특성의 보다 정확한 측정은 상용화 전에 필수적 요소이다. 그러나, 기존의 시험방법을 활용한 복합재료 압력 용기의 안전성 검증은 하중 전달 매체의 변형으로 인한 추가적인 에너지 손실의 발생과, 불필요한 하중 및 모멘트의 발생 등의 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 수직기둥의 이론적인 하중전달 정도와 적용 가능한 수직방향 변위를 고려하여 세그먼트형 링 버스트 시험장치를 설계하였다. 또한, 세그먼트 형 링 버스트 시험장치의 균일한 압력분포를 검증하기 위해 수치해석을 활용하였고, 수압 시험방법과 링 시편의 원주방향 응력 및 변형률 분포를 비교하였다. 복합재료 압력용기의 파괴 거동을 모사하기 위해 Hashin 파손 기준을 적용하였고, 실험적으로 파단 변형률을 측정하여 이를 수치해석 결과와 비교하였다.

• 오토저널
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• 제18권4호
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• pp.67-87
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• 1996

본 연구에서는 차체의 충돌해석 및 모델링을 위하여 판/쉘 요소의 자동생성 모듈을 개발하고 재료의 변형특성 모델링 모듈 및 접촉처리 모듈을 개발하였다. 충돌해석용 전처리기능으로는 평면, 실린더 곡면, B-스플라인 곡면 및 블렌딩 (blending) 곡면상에서의 사각형 요소망 자동생성 기법과 프로그램을 개발하였다. 또한 차체를 구성하고 있는 여러가지 재료들의 변형거동을 모델링하여 개발중인 충돌해석전용프로그램인 Autocrash의 모듈로서 완성하였다. 이들은 변형률속도의 영향이 고려된 탄소성 재료, 강체 재료, 포옴 재료 및 이방성 재료등으로 정면충돌 해석 및 측면충돌 해석에 필요하다. 한편 접촉처리 모듈에서 접촉탐색법으로는 주종탐색법과 HITA 알고리즘을 병행하여 사용할 수 있도록 프로그래밍하였으며, 불침투 조건의 처리는 벌칙함 수법을 이용하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제21권2호
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• pp.217-222
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• 1997

A simple finite element approach to predicting deformed shape and load-deflection curve of elastomers is presented in this paper. The method is based on several simplifications in deformation pattern and material behavior. The conventional updated Lagrangian approach is employed together with material data obtained by a simple tension test. The presented approach is verified through comparison of predicted results with experimental ones and applied successfully to shape design of various elastomers for shock, vibration and noise control. The advantage of the presented approach lies in easiness, simplicity and accuracy enough for engineering application.

• 터널과지하공간
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• 제20권2호
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• pp.73-81
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• 2010

본 논문에서는 여러 가지의 구성방정식 모델을 이용하여 NATM 터널의 유한요소 해석의 적용에 대하여 설명하였다. 일련의 2차원 평면변형률 조건하 NATM 터널의 지반-구조물에 대한 해석을 분석하였다. 사용한 4가지 구성방정식 모델로는 선형탄성, Mohr-Coulomb 탄소성, 변형경화, 연화지반모델이다. 터널설계에서는 지표면의 침하, 지보재 축력에 대한 적절한 예측이 필요하다. 수치해석결과 진보된 구성방정식 모델이 지반변형과 지보재의 축력에 대해 보다 적절한 결과를 나타내었다.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 1999년도 춘계학술대회논문집
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• pp.265-268
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• 1999

열간 박판 압연공정에서의 압연하중 압연동력을 실시간으로 계산할 수 있는 모델식을 유한요소 해석결과들을 이용하여 개발하였다 압연하중 압연동력값 결정에 비교적 큰 영향을 주는 인자들로는 형상계수 압하률, 률직경 률속도 스트립 입측온도, 탄소함량, 마찰계수들은 이론적으로 계산이 가능한 무마찰의 균일 평면 변형유 압축공정의 금형하중(F、) 동력 (P、)식을 도입함으로써 내삽모델식에서 제외시킬수 있었다 쿨롱마찰계수($\mu$) 0.3 일 경우의 유한요소해석 결과 데이터들을 내삽법(interpolation)을 통해서 다항식 형태로 {{{{ {F } over {F、 } }}}}, {{{{ { {P }_{f } } over { {P }_{d } } }}}}, {{{{ { {P }_{d } } over { {P }^{、 } } }}}} 식들을 구하였다 마찰계수에 따른{{{{ {F } over {F、 } }}}} {{{{ {P } over { {P }^{、 } } }}}}값의 변화는 형상계수에 따라 기울기가 결정되는 직선 형태로 나타내어짐을 유한요소해석 결과로부터 관찰 할 수 있었다. 이와같이 구한 압연하중 압연동력 모델식의 유효성을 검증하기 위해 무작위로 추출한 실제공정들에서 모델식으로 계산한 압연하중 압연동력 값들을 유한요소해석결과와 서로 비교해 보았다.

• 한국기계가공학회지
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• 제9권3호
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• pp.56-61
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• 2010

Recently, UV pulse laser is widely used in micro machining of the research, development and industry field of IT, NT and BT products because the laser short wavelength provides not only micro drilling, micro cutting and micro grooving which has a very fine line width, but also high absorption coefficient which allows a lot of type of materials to be machined more easily. To analyze the dynamic deformation during a very short processing time, which is nearly about several tens nanoseconds, the commercial Finite Element Analysis (FEA) code, LS-DYNA 3D, was employed for the computitional simulation of the UV laser micro machining behavior for thin copper material in this paper. A finite element model considering high strain rate effect is especially suggested to investigate the micro phenomena which are only dominated by mechanically pressure impact in disregard of thermally heat transfer. From these computational results, some of dynamic deformation behaviors such as dent deformation shapes, strains and stresses distributions were observed and compared with previous experimental works. These will help us to understand micro interaction between UV laser beam and material.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2006년도 제26회 춘계학술대회논문집
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• pp.151-155
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• 2006

Bodner-Partom 점소성 모델을 이용하여 액체로켓 연소기 재생냉각 챔버의 구조해석을 수행하였다. 구조해석에 사용한 점소성 모델의 재료상수를 구하기 위하여 구리합금에 대하여 변형률 속도를 변화시켜 인장시험을 상온 및 고온에서 수행하였다. 점소성 모델의 재료상수는 구리합금의 변형률 속도 시험 데이터로부터 구하여 사용하였으며 점소성 모델의 구현은 상용유한요소 해석 프로그램인 Marc의 사용자 서브루틴을 이용하여 구현하였다. 구조해석 결과 냉각 채널은 압력에 의한 영향보다 열하중에 의하여 대부분의 변형이 발생하며 연소기의 작동조건에서 냉각 채널의 안정성 여부를 확인할 수 있었다.