• 제목/요약/키워드: 변형률 요소

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용접시편 변형률 및 잔류응력의 유한요소해석 (Finite Element Analysis of Strain and Residual Stress in Weld Specimen)

  • 양승용;구병춘;정흥채
    • 한국철도학회논문집
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    • 제7권2호
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    • pp.85-92
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    • 2004
  • This paper consists of two parts. One is finite element analysis of the redistribution of residual stresses of weld specimen by cutting. This work is necessary to predict the actual residual stress distribution of weld specimens used in fatigue test. The other subject is to calculate the relaxation of residual stress and the strain field induced by cyclic loading. To obtain fatigue life of weldment, the value of strain amplitude at each position is necessary, for example in the strain-life approach, and the numerical results can be used to verify experimental strain measurements. Thermo mechanical finite element analyses were conducted on the commercial package ABAQUS.

유한요소해석을 이용한 TPMS용 압전 발전소자의 동특성 해석 (A Study on the Dynamic Characteristics of TPMS Piezoelectric Element using Finite Element Method)

  • 김성준;정해일
    • 한국정밀공학회지
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    • 제30권12호
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    • pp.1341-1347
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    • 2013
  • Energy harvesting is a clean technology to obtain energy from the surrounding environment such as wind, sun, vibration and so on. In particular, the current TPMS (Tire Pressure Monitoring Device) is very small and attached to the outside of a vehicle and power supply of the TPMS is limited. Therefore, energy harvesting using vibration energy of piezoelectric materials is important to the TPMS. In this paper, we analyzed several models using ANSYS which is one of the FEA (Finite Element Analysis) package and compared corresponding strain frequency response functions of the TPMS. In addition, we confirmed that dynamic characteristics variations according to geometry changes have effects on the performance of the TPMS.

곡선보 요소의 고유치 해석에서 질량행렬의 영향 (The Effect of the Mass Matrix in the Eigenvalue Analysis of Curved Beam Elements)

  • 유하상
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제21권2호
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    • pp.288-296
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    • 1997
  • Curved beam elements with two nodes based on shallow beam geometry and strain interpolations are employed in eigenvalue analysis. In these elements, the displacement interpolation functions and mass matrices are consistent with strain fields. To assess the quality of the element mass matrix in free vibration problems, several numerical experiments are performed. In these analysis, both the inconsistent mass matrices using linear displacement interpolation function and the consistent mass matrices are used to show the difference. The numerical results demonstrate that the accuracy is closely related to the property of the mass matrix as well as that of the stiffness matrix and that the mass matrix consistent with strain fields is very beneficial to eigenvalue analysis. Also, it is proved that the strain based elements are very efficient in a wide range of element aspect ratios and curvature properties.

차체패널 성형공정 유한요소해석에 드로우비드 전문모델의 적용 (Application of Drawbead Expert Model to Finite Element Analysis of Forming Process for Auto-Body Panel)

  • 금영탁;김준환
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제8권3호
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    • pp.119-129
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    • 2000
  • In order to show the efficiency and accuracy of an expert drawbead model, finite element simulations of auto-body panel stampings are carried out. For numerical modeling of the drawbead of a panel die, the drawbead restraining force and bead-exit thinning calculated by the expert model are imposed to a node nearest to the drawbead position as a boundary condition, Finite element simulations show that the expert model provides the accurate solution, guarantees the stable convergence, and has the merit in the computation time.

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극저사이클 하중하에서 강구조 부재의 비선형 유한요소해석 (Non-linear Finite Element Analysis of Steel Members Under Very-Low-Cycles of Loading)

  • 박연수
    • 전산구조공학
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    • 제7권2호
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    • pp.61-67
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    • 1994
  • 본 수치해석의 목적은 앵글 강부재의 극저사이클과 파괴실험으로부터 얻어진 거동의 재현 및 특히, 부재중에서 사장 심한 응력을 받는 부분에 대한 국소 응력-변형률의 이력과 누적상황을 추적하는 것이다. 이를 위해, 범용 구조해석 프로그램인 MSC/NASTRAN을 이용하여, 재료 및 기하학적 비선형을 고려한 대변형 3차원 유한요소 해석을 행하였다. 해석은 2단계 즉, 해석 I과 II로 나누어 실시하였으며, 본 해석의 전반적인 거동은 실험결과와 매우 잘 일치하였다.

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Arc Length Method에 의한 비선형 문제의 해법 (Nonlinear Analysis Method by the Arc Length Method)

  • 이대희;최종근
    • 전산구조공학
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    • 제9권3호
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    • pp.107-114
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    • 1996
  • 비선형 알고리즘으로 "Arc legnth method"를 사용하여 변형률 요소 기법에 의해 구성된 전단 효과를 고려한 곡선보 요소를 이용하여 아치보(arch beam)의 스냅좌굴(snap buckling)현상을 해석함으로써 접선 강성행렬의 선택에 따른 알고리즘의 수렴 특성을 검토하였다. 또한 아치보의 스냅 좌굴현상에서 아치보의 길이와 높이의 비에 따른 스냅 좌굴 진전 특성을 검토하였다.

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부유식 평판구조물의 유탄성해석 기술에 관한 연구 (Study on Hydroelastic Analysis of Floating Plate Structures)

  • 김진균;김기태;이필승
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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    • pp.209-212
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    • 2011
  • 본 논문에서는 평판(plate) 형태를 갖는 부유식 해상구조물의 유탄성해석에 관한 연구를 수행하였다. 유체력 산정을 위해 포텐셜을 입사, 방사, 산란으로 구분하여 계산하였던 기존의 방법 대신 전체 포텐셜을 직접 계산하는 방법을 사용하여 최근의 경향을 반영하였다. 선형 유탄성해석의 특성을 고려하여 해석시간을 감소시키기 위해 일반적으로 사용되고 있는 주파수 영역에서의 해석 기법을 적용하였다. 구조체의 모델링에 소요되는 요소수를 줄이고, 휨 변형 시 전단변형률에 의한 잠김현상을 해소하기 위해 MITC 기법을 적용한 평판 유한요소를 사용하였으며, 3차원 Green 함수법을 적용해 유체력을 산정하였다.

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시공단계를 고려한 콘크리트 프레임 구조물의 해석 (Analysis of Concrete Frame Structures Considering the Construction Sequences)

  • 곽효경;서영재
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제12권2호
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    • pp.171-184
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    • 1999
  • 이 논문은 시공단계를 고려한 콘크리트 프레임 구조물의 거동 해석을 다루고 있다. 고층건물의 경우 하루에 시공이 완료되지 않으므로 각 시공단계에 따라 콘크리트의 시간의존적 현상은 다르게 발생된다. 이를 위하여 이 논문에서는 일반적인 프레임 해석기법에 콘크리트의 시간의존적 특성을 고려하였다. 이 연구에 도입된 해석기법은 단면을 가상의 층으로 나누고 각층은 일축상태로 가정한 적층단면을 사용하였다. 요소는 평면 보요소를 사용하였으며 강성행렬은 변위법을 바탕으로 유도하였고 전체적인 구조해석은 비선형 구조해석 방법의 하나인 복합법을 사용하였다. 콘크리트의 시간의존적 특성을 고려하기 위하여 단면의 각 층에서 크리프와 건조수축에 의한 변형률을 계산하였으며 크리프는 크리프 Compliance의 전개에 기본을 둔 1차 순환적 단계 알고리즘을 사용하였다. 끝으로 이 연구에서 제안된 해석모델을 이용하여 프레임해석 및 기둥축소에 관한 예제를 해석하였다.

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유한요소법을 이용한 롤포밍 공정에서의 버클링 해석 (Buckling Analysis of Roll Forming Process using Finite element method)

  • 김영인;김종헌;정영철;김낙수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제27권9호
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    • pp.1451-1456
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    • 2003
  • In code roll forming processes, the sheet metal strip is gradually and successively bent into a desired profile. Occurrence of buckling is one of the major defects. Buckling may occur due to longitudinal stress and it is difficult to predict buckling behavior. In this study an analytical method for buckling behavior during roll forming is proposed. All numerical simulations are performed by finite element analysis. The behavior of buckling can be predicted with the simulation modeling of the finite element method.

플랫 플레이트의 뚫림전단 성능에 관한 해석적 연구 (Analytical Model to Predict Punching Shear Strength of Flat Plate Structures)

  • 김민숙;이영학;김희철
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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    • pp.211-214
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    • 2010
  • 플랫 플레이트 시스템은 기둥 주위의 국부적인 응력집중 현상으로 인한 뚫림전단 파괴에 대해 취약하다. 따라서 유한요소해석을 통해 이러한 플랫 플레이트 시스템의 뚫림전단 성능을 평가하고자 한다. 슬래브의 전단을 고려하기 위하여 Reissner-Mindlin 가정을 바탕으로 한 등매개변수 감절점 쉘 요소를 적용하였다. 콘크리트의 재료적 비선형 거동을 고려하기 위해 압축거동은 수정압축장 이론을 적용하였으며 인장강성효과 또한 콘크리트 재료모델에 반영하였다. 기존 실험결과와의 비교를 통해 타당성을 검증하고자 하였다. 비교 결과, 약 16%의 오차율을 보였으며 보강비가 낮은 실험체에 비해 보강비가 높은 실험체가 실험결과에 가까운 값을 예측하는 것으로 나타났다.

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