• Composites Research
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• 제32권4호
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• pp.191-198
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• 2019

헬리콥터의 주 로터 블레이드는 헬리콥터의 양력과 추력을 발생시키는 구조물로, 헬리콥터의 성능을 좌우하는 중요한 구조 구성품이다. 헬리콥터의 기계적 특성값은 헬리콥터 성능해석 단계에 활용되는 중요한 매개변수이나 대부분의 로터 블레이드는 복합재 등과 같은 여러가지 재료의 조합으로 제작되므로 기계적 특성값을 추정하는 것은 쉽지 않다. 본 논문에서는 유한요소해석과 실험적 방법을 통하여 무인 헬기 복합재 로터 블레이드의 단면별 휘임 및 비틀림 강성도를 취득하였다. 유한요소해석을 통해 요소 강성 행렬과 하중-변위 관계식을 이용하여 단면별 강성도를 계산하였으며, 스트레인 게이지를 이용한 휘임 및 비틀림 시험에서 구한 변형률 값을 이용하여 단면별 강성도를 계산하였다. 유한요소해석으로 계산한 단면별 강성도와 시험 결과를 이용하여 계산한 단면별 강성도가 잘 일치함을 확인하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제10권4호
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• pp.69-76
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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 모델은 상용유한요소 해석 프로그램인 Marc의 사용자 서브루틴을 이용하여 구현하였다. 구조해석 결과 냉각 채널은 압력에 의한 하중보다 열하중에 의하여 대부분의 변형이 발생하며 연소기의 작동조건에서 냉각 채널의 구조적인 안정성 여부를 확인할 수 있었다.

• 한국정밀공학회지
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• 제34권4호
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• pp.273-279
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• 2017

In sheet metal forming numerical analysis, the strain hardening equation has a significant effect on calculation results, especially in the field of spring-back. This study introduces the Kim-Tuan strain hardening model. This model represents sheet material behavior over the entire strain hardening range. The proposed model is compared to other well known strain hardening models using a series of uniaxial tensile tests. These tests are performed to determine the stress-strain relationship for Al6016-T4, DP980, and CP Ti sheets. In addition, the Kim-Tuan model is used to integrate the CP Ti sheet strain hardening equation in ABAQUS analysis to predict spring-back amount in a bending test. These tests highlight the improved accuracy of the proposed equation in the numerical field. Bending tests to evaluate prediction accuracy are also performed and compared with numerical analysis results.

• 터널과지하공간
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• 제9권1호
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• pp.56-63
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• 1999

암석은 불연속면들에 의해 다양한 방식의 거동을 보인다. 이러한 암석의 복잡한 파괴와 변형거동을 해석하기 위한이전의 많은 연구들은 균열모델의 개발에 중점을 두었다. 본 연구에서는 석탄과 같은 파쇄 암석에 대해 활주균열모형과 전단균열모형의 타당성을 검토하였고 모델을 수치해석에 적용하였다. 수치해석을 수행하기 위해 여러 방식으로 유한 요소 프로그램을 수정하였다. 2차원 해석에서 횡등방성을 설명하기 위하여 대칭축의 방향에 대해 응력-변형률 관계를 수정하였고, 균열성장에 따른 유효탄성계수의 변화를 계산하였다. 2차원 실내 단축압축시험의 가단한 예를 해석하였으며 해석결과는 실내시험에서 구한 결과와 일치하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.1541-1547
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• 2008

유도가열 방식의 전기보온압력밥솥은 밥솥 전체를 가열하기 때문에 밥맛이 좋고, 빠르게 밥을 지을 수 있는 장점이 있어서 많이 사용되고 있다. 특별히 전기보온압력밥솥의 오븐은 내부에 압력이 작용하기 때문에 안전성 검토가 반드시 필요하다. 본 연구에서는 변형률을 평가하기 위하여 스트레인 게이지를 이용한 실험을 수행하였고, 그 결과를 유한 요소법을 이용한 구조 해석 결과와 비교하였다. 또한, 영구 변형량을 평가하기 위하여 수부하 실험을 수행하였고, 그 결과를 구조 해석 결과와 비교하였다. 이들 실험과 해석 결과를 통하여 오븐의 안전도를 평가하는 방법을 제시하였다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제2권2호
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• pp.148-156
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• 1999

유한요소기법을 적용하여 열하중을 받는 원통형 복합적층 패널의 좌굴후 거동해석 및 진동 특성을 연구하였다. 열적 대변형을 고려하기 위해 층별변위장이론을 바탕으로 한 von-Karman 비선형 변위-변형률 관계식을 적용하였다. 원통형 패널의 스냅핑 현상을 해석하기 위해서 원통형 호길이법이 사용되었다. 원통형 패널의 두께비, shallowness angle 그리고 경계조건 등 여러 가지 구조 파라미터에 따라 열적 스냅핑과 진동 특성을 고찰하였다. 열적 스냅핑 특성이 정적인 변형뿐만 아니라 진동 모드 형상 및 순서를 변화시키고 있음을 보여준다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권11호
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• pp.205-212
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• 2018

본 연구에서는 상용 해석프로그램에서 구현하기에 어려움이 있는 지반공학적 문제를 해결하기 위한 쉽고 직관적인 해석 프로그램 개발의 일환으로 계산의 정확도가 상대적으로 높은 요소를 채택한 유한요소법을 정식화 하고 해석과정을 프로그램화 하였다. 개발된 프로그램의 계산과정에 있어서의 신뢰성 확인을 위해 두 가지 예에 대한 해석을 수행하고 결과분석을 해 보았는데 첫 번째 예는 등방구속압이 요소에 작용하는 경우이고 나머지 예는 전단응력이 요소의 측면에 작용하는 경우이다. 유한요소를 구성하는 요소로는 등매개변수 사변형 요소를 채택하였는데 요소내의 변위는 요소의 절점변위와 형상함수로 표현된다. 전체좌표(global coordinate)에 의한 미분계수로 표현되는 변형률을 얻기 위해 자코비언과 자연좌표(natural coordinate)를 이용하는 계산과정을 코딩하였다. 요소의 강성행렬을 정의하는 이중적분식을 수치적분으로 변환시키기 위해 4점 가우스 구적법을 적용하였다. 개발된 프로그램의 계산과정 검증을 위해 등방구속압이 작용하는 요소에 대한 해석을 수행한 결과 요소내의 네 개의 가우스점과 요소 중앙에 대해 계산된 응력값이 등방구속압과 일치됨을 알 수 있었다. 개발된 프로그램의 계산과정 검증을 위해 전단응력이 작용하는 요소에 대한 해석을 수행한 결과 요소내에 발생되는 횡방향응력 및 연직응력이 위치에 따라 변화됨을 알 수 있었으며 외력에 대한 발생응력의 크기 및 분포양상이 합리적임을 알 수 있었다.

• 한국음향학회지
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• 제24권5호
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• pp.282-293
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• 2005

음향 탄성영상법은 외부 진동을 조직에 인가하고 조직 운동을 측정함으로써 조직의 탄성을 영상화하는 초음파영상기법이다. 본 논문에서는 음향 탄성영상법에서 표면 진동자에 의해 연조직 내에 파동이 발생되는 특성과 모드패턴이암과 같은 병변 검출에 미치는 영향을 조사였다. 이를 위해 반공간, 두께가 일정한 무한평판, 그리고 유한 크기 조직에서 발생된 진동패턴을 이론과 유한요소법으로 계산하고 분석하였다. 유한 너비 진동원에 의해 조직에는 특정한 방향으로 강하게 전달되는 횡파가 발생하였으며, 그 특성은 진동자 너비, 주파수 및 진동자로부터의 거리에 의존하였다. 유한 크기 조직에서 병변의 검출가능성은 변위영상에서는 조직내 모드패턴에 큰 영향을 받았으며, 이에 비해 변형률영상에서는 모드패턴에 덜 민감하고 검출가능성도 아주 높은 것으로 나타났다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권12호
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• pp.5-12
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• 2011

본 연구에서는 용해성 입자를 포함한 혼합재가 용해과정에서 발생하는 입자구조의 미시적 및 거시적 거동을 수치해석기법을 이용하여 조사하였다. 혼합재는 다양한 부피비의 용해성 입자와 비용해성 입자를 혼합하여 조성하였다. 용해성 입자의 용해과정은 입자의 크기를 감소시킴으로써 모사하였다. 수치해석 결과 일정한 시간까지 시료의 수직변형은 진행되며, 수직변형이 평형에 도달한 후에도 용해작용이 진행되어 간극률은 변화한다. 또한, 간극률과 수직변형은 용해성 입자의 함유량이 증가함에 따라 증가한다. 본 연구에서는 수치해석을 통하여 용해성 입자를 포함한 시료의 용해과정에서 입자구조의 변화는 특정 시간까지 진행되며, 용해성 입자의 부피가 클수록 구조 변화가 큰 결론을 얻었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제28권6호
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• pp.747-754
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• 2004

The nonlinear finite element analysis for deformation characteristics of a power steering hose during the swaging process is performed in order to investigate the stress and the strain levels of the hose components. Power steering hose consists of components such as rubber hose, nylon, nipple and sleeve. Moreover, the numerical analysis requires the consideration of material, geometry and boundary nonlinearities. To evaluate the rubber hose strength, the measured stresses and strains are compared with tension and compression test data. Contact force is also a principal factor to examine whether rubber hose is break away from sleeve and nipple or not.