• 제목/요약/키워드: 변형률 요소

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면내 압축 및 전단하중을 받는 적층 복합 보강 판의 자유진동해석 (Free Vibration Analysis of Laminated Composite Stiffened Plates under the In-plane Compression and Shear Loads)

  • 한성천;최삼열
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권1A호
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    • pp.191-203
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    • 2006
  • 가정 변형률 9절점 쉘 요소를 이용하여 스티프너로 보강된 적층 복합 보강판의 진동 특성을 연구하였다. 기존의 연구결과들과 비교하기 위하여 대칭으로 적층된 carbon-epoxy 복합재료 적층 판을 사용하였다. 또한 본 연구에서 스티프너를 쉘로 모델링 한 결과들은 보 요소로 모델링 된 결과들과 비교하였다. 비틀림에 약한 스티프너의 경우에 국부 좌굴이 스티프너에서 발생할 수 있다. 이 경우에 스티프너는 쉘로 모델링 하여야 한다. 본 연구는 면내 압축 및 전단하중을 받는 적층 복합 보강 판과 보강되지 않은 적층 복합 판의 연구에 집중되어 있다. 면내 압축 및 전단하중은 적층복합 판의 고유진동수와 진동 모우드를 변화시키고 압축 하중의 증가는 압축 하중이 임계 좌굴하중에 도달하여 진동수가 0 이 될 때 까지 진동수를 감소시킨다. 면내 전단하중의 작용은 그렇지 않은 경우에 비하여 진동수를 증가시켰다. 또한 진동수와 면내 하중 관계 곡선의 교차는 적층 복합 보강판의 진동 모우드를 교체 시킨다. 본 연구에서 제시한 쉘 요소로 적층 복합 보강판을 해석한 결과 참고문헌과 비교하여 매우 정확한 결과를 나타내었다. 그러므로 보강된 적층 복합 판의 면내 전단 및 압축하중의 종류와 크기는 특정한 진동수와 모우드 형상의 조절을 위해 적절하게 선택되어야 한다. 고유치 문제를 풀기 위하여 Lanzcos 방법을 사용하였다.

신모델 밸브 수압측정기의 구조해석 (Structural Analysis of New Model Hydraulic Valve Meter)

  • 이종선;권누리;소재민;김민우;오병옥;노규창;김현종
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2012년도 춘계학술논문집 2부
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    • pp.765-768
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    • 2012
  • 기존의 수압측정기와 다르게 물을 좌 우로 보내고 밸브를 수평 수직으로 변환할 수 있으며 컨트롤러를 장착하여 압력을 조절할 수 있는 신모델 밸브 수압측정기를 개발하였다. 신모델 밸브 수압측정기는 CATIA를 활용하여 모델링하였다. 또한 신모델 밸브 수압측정기의 구조해석은 유한요소해석 코드인 ANSYS를 활용하여 내부압력에 따른 누수, 응력, 변형률, 변형량을 구하였다.

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전력절감기함의 설계 및 구조해석 (Design and Structural Analysis of Electric Saver Box)

  • 이종선
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.2435-2440
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    • 2012
  • 본 논문은 기존의 전력절감기(Electric Saver)와 성능과 형상이 다른 전력절감기를 제작하기 위하여 SolidWorks를 활용하여 전력절감기함의 기초설계를 실시하였다. 기초설계를 바탕으로 전력절감기함에 하중이 집중되는 부분을 고려하여 해석하였으며 외함의 내구성을 보장하기 위하여 3차원 유한요소해석 코드인 ANSYS를 이용하여 응력(stress), 변형률(strain), 변형량(deformation)을 구하였으며 이를 제작에 사용된 상세설계에 반영하였다.

구형 압입이론에 관한 고찰 (Some Remarks on the Spherical Indentation Theory)

  • 이진행;이형일;송원근
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제25권4호
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    • pp.714-724
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    • 2001
  • In this work, some inaccuracies and limitation of prior indentation theory, which is based on the deformation theory of plasticity and experimental observations, are first investigated. Then effects of major material properties on the configuration of indentation load-deflection curve are examined via incremental plasticity theory based finite element analyses. It is confirmed that subindenter deformation and stress-strain distribution from the deformation theory of plasticity are quite dissimilar to those from incremental theory of plasticity. We finally suggest the optimal data acquisition location, where the strain gradient is the least and the effect of friction is negligible. This data acquisition point increases the strain range by a factor of five.

초미립자 살포기의 설계 및 구조개선 (Design and Structure Improvement of Ultra Low Volume Sprinkler)

  • 이종선
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.43-48
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    • 2010
  • 본 논문의 목적은 액체 살포시 사용되는 초미립자 살포기에 대하여 SolidWorks를 이용하여 설계하고 3차원 유한요소해석 코드인 ANSYS를 활용하여 해석하였다. 해석결과로서 응력, 변형률과 전체 변형량을 구하였고 이를 활용하여 초미립자 살포기의 구조를 개선하였으며 이러한 방법은 생산성 향상과 설계기간을 단축할 수 있다.

제빵 금형의 거동해석 (Behavior Analysis of Bakery Die)

  • 이종선
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제9권6호
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    • pp.1506-1510
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    • 2008
  • 본 논문의 목적은 제과제빵용 기구를 생산하는 프레스 금형의 거동을 해석하는데 있다. 금형을 설계하기 위하여 3차원 자동설계 프로그램인 Solidworks를 활용하였으며 거동해석을 위하여 유한요소해석 코드인 ANSYS를 활용하였다. 해석결과로서 응력, 변형률과 최대변형량을 구하였고 이를 활용하여 새로운 금형을 설계하였으며 이러한 방법은 금형설계시 생산성 향상과 설계기간을 단축시킬수 있다.

자오 변형률에 근거한 2절검 축대칭 셸요소 (Two Node Meridional Strain-based Axisymmetric Shell Elements)

  • 유하상;신효철
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제21권6호
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    • pp.925-932
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    • 1997
  • Two shear-flexible curved axisymmetric shell elements with two nodes, LCCS(linear curvature and constant strain) and CCCS(constant curvature and constant strain) are designed based on the assumed meridional strain fields and shallow shell geometry. At the element level, meridional curvature, membrane strain and shear strain fields are assumed by using polynomials and the displacement fields are obtained by integrating the assumed strain fields along the shallowly curved meridian. The formulated elements have high order displacement fields consistent with the strain field. Several test problems are given to demonstrate the performance of the two elements. Analysis results obtained reveal that the elements are very accurate in the displacement and the stress predictions.

형상기억합금 선을 삽입한 복합재료 적층판의 열적 좌굴 및 진동 해석 (Thermal Buckling and Vibration Analysis of Composite Laminated Plates Using Shape Memory Alloy Fibers)

  • 박재상;김지환
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2001년도 추계학술대회논문집 II
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    • pp.916-921
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    • 2001
  • 형상기억합금 선(Shape Memory Alloy Fibers : SMA Fibers)을 삽입한 복합재료 평판의 고온 환경에서의 열적 좌굴 및 진동 해석을 유한요소법을 이용하여 수행하였다 1 차 전단변형이론을 적용하여 적층판을 모델링하였고, 온도 변화 효과는 적층판의 전 영역에서 균일한 온도 분포로 가정하였다. 형상기억합금 선의 온도에 대한 비선형 재료 성질을 고려하여 열적 좌굴 해석 수행 시 반복 계산법을 이용하였고, 자유 진동 해석에서는 시스템의 자유도를 줄이기 위하여 Guyan-Reduction(CR)을 사용하였다. 온도 변화와 형상기억합금 선의 체적비(volume fraction) 및 초기 변형률(initial strain) 변화에 따른 임계 온도와 고유 진동수의 특성을 해석하였다.

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기하 및 재료비선형을 갖는 적층평판의 p-Version 유한요소해석 (p-Version Finite Element Analysis of Composite Laminated Plates with Geometric and Material Nonlinearities)

  • 홍종현;박진환;우광성
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.491-499
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    • 2002
  • 직교이방성 적층평판해석을 위해 퇴화 쉘요소에 기초를 둔 p-version 유한요소법이 제안되었다. 이 모델의 비선형 정식화과정에서 기하비선형의 경우 von Karman의 대변형-소변형률 가정을 설명하기 위해 Total Lagrangian 방법이 채택되었으며, 재료비선형의 경우 Huber-Mises의 항복기준과 변형률경화 항복함수에 근거를 둔 Prandtl-Reuss 유동법칙이 사용되었다. 재료모델은 이방성을 표현하는 매개변수에 의해 이방겅재료를 고려할 수 있도록 하였다. 적층평판이론으로는 전단변형 효과를 고려할 수 있는 등가단출이론(ESL Theory)에 기초를 두었기 때문에 두 적층간 계면에서의 전단변형률은 연속이라는 조건을 갖게된다 적분형 르장드르 다항식이 형상함수로 사용되었으며 형상함수의 차수는 1차에서 10차까지 변화시킬 수 있다. 또한, Causs-Lobatto 수치적될법을 사용하기 때문에 기존의 가우스 적분점에서 계산되던 응력값은 이 적분법의 적분점이 절점에 위치하므로 절점에서 바로 응력값이 산출되도록 하였다 극한하중 수렴성, 비선형 효과, 소성역의 형상 등의 비교관점을 통해 p-version 유한요소 모델의 적정성을 보이고자 하였다.

재하속도에 따른 SM490강재 원형강기둥의 이력거동 특성 (Characteristics of Hysteretic Behavior of Circular Steel Column using SM490 for Loading Rate)

  • 장갑철;장경호
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권6A호
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    • pp.935-941
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    • 2006
  • 지진과 같은 동적반복하중을 받은 강구조물은 정적하중시와 다른 이력거동을 보인다. 이는 동적변형중인 구조용 강재는 정적상태와 다른 역학적 특성 및 응력-변형률 관계를 보이기 때문이다. 즉, 지진하중을 받는 원형 강기둥과 같은 강구조물의 이력거동을 정확히 예측하기 위해서는 정동적 변형 상태를 가정한 재하속도에 따른 대상구조물 내하력 및 변형의 차이점을 명확히 파악해야 한다. 이에 본 연구에서는 저자에 의해 제안된 SM490강재의 동적 반복소성모델과 이를 적용한 3차원 탄소성 유한요소해석을 이용하여 재하속도와 지름-두께(D/t)비를 변수로한 SM490 원형강기동의 동적해석을 수행하였다. 해석 결과를 통하여 정적에서 동적변형상태로 재하속도 변화에 따른 SM490 원형강기둥의 이력거동 특성 즉, 내하력 및 에너지소산효율의 변화를 명확히 파악하였다.