• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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• v.12 no.2
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• pp.105-116
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• 2010

The estimation of surface settlement, ground behavior and tunnel displacement are the main factors in urban tunnel design with shallow depth and unconsolidated soil. On deformation analysis of shallow tunnel, it is important to identify possible deformation mechanism of shear bands developing from tunnel shoulder to the ground surface. This paper investigated the effects of key design parameter affecting deformation behavior by numerical analysis using nonlinear model incorporating the reduction of shear stiffness and strength parameters with the increment of the maximum shear strain after the initiation of plastic yielding. Numerical parametric studies are carried out to consider the reduction of shear stiffness and strength parameters, horizontal stress ratio, cohesion and shotcrete thickness.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.14 no.5
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• pp.1043-1058
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• 1990

The Strain rate effect in electro-magnetic forming, which is one of the high velocity forming methods, is studied by the finite element method in this paper. The forming process is simplified by neglecting the coupling between magnetic field and work-piece deformation, and the impulsive magnetic pressure is regarded as inner pressure load. A rate-dependent elasto-plastic material model, of which tangential modulus depends of effective strain rate, is proposed. The model is shown to well describe the transient increase of yield stresses, the decreases of the final displacement and yield stress, the decrease of the difference in the distribution of deformation along the axial direction, and the change of deformation mechanism due to strain rate effect. As a result, displacement, final deformed shape, radial velocity, deformation energy, and the changes of effective stress, effective strain and effective strain rate through plastic working are given. Based on the results, the effectiveness of this model and the strain rate effect of the deformation process of the work-piece are discussed.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2005.11b
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• pp.619-621
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• 2005

햅틱 장치를 이용한 변형체의 실시간 시뮬레이션은 가상현실을 구축하기 위한 중요한 기술의 하나로서 최근에 크게 각광받고 있다. 본 연구에서는 햅틱 장비와 변형체의 정확한 인터페이스를 구축하기 위하여 변형체의 물리적 특성을 고려한 연속체적 모델인 유한요소법을 통한 선행해석을 수행한다. 변형체와 햅틱 장치의 상호작용 과정에서 발생하는 변형과 반력을 사용자에게 실시간으로 제공하기 위하여 선행해석 결과를 이용한 변형체의 정적 시뮬레이션을 구현한다. 이와 함께 햅틱 장치와 접촉이 이루어지는 부분의 변형을 보다 자연스럽게 표현하기 위하여 적응적 유한요소법인 s-adaptive 방법을 적용하였으며 햅틱 장치와 접촉이 끝난 후의 변형체가 평형 상태로 돌아가는 과정을 모사하기 위하여 Newmark scheme을 통한 동적 시뮬레이션을 구현한다. 또한 최적화 행렬 연산 함수인 BLAS와 LAPACK을 이용하여 행렬 연산을 빠르게 수행하고 효율적인 메모리 사용 추구한다.

• Composites Research
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• v.31 no.6
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• pp.429-434
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• 2018

We investigate strain transmissions of a surface bonded distributed optical fiber sensor considering strain variation according to positions. We first derive a strain transmission ratio depending on a wavelength of a strain distribution of the host structure from an analysis model. The strain transmission ratio is compared with numerical results obtained from the finite element method using ABAQUS. We find that the analytical results agree well with the numerical results. The strain transmission ratio is a function of a wavelength, i.e. the strain transmission ratio decreases (increases) as the wavelength of the host strain decreases (increases). Therefore, if an arbitrary strain distribution containing various wavelengths is given to a host structure, a distorted strain distribution will be observed in the distributed optical fiber sensor compare to that of the host structure, because each wavelength shows different strain transmission ratio. The strain transmission ratio derived in this study will be useful for accurately identifying the host strain distribution based on the signal of a distributed optical fiber sensor.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.9 no.2
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• pp.470-474
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• 2008

The rate-dependent constitutive model and the rate-independent model were analyzed for comparing with the piezocone penetration test and dissipation test. The mathematical expressions of the rate-dependent constitutive model were introduced, and the predictions using the both models were compared with the experimental results of in-situ field test. The rate-dependent model analysis gave better results than the rate-independent model analysis, that is appreciated since the process of the piezocone penetration and dissipation depends on the strain rate. Therefore, it is recommended the concept of the rate-dependent model for the prediction of soil behaviors using the field penetration test.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.31 no.1
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• pp.34-41
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• 2003

A Green's function approach is adopted for analyzing the thermoelastic deformation and stress analysis of a plate made of functionally graded materials (FGMs). The solution to the 3-dimensional steady temperature is obtained by using the laminate theory. The fundamental equations for thermoelastic problems are derived in terms of out-plane deformation and in-plane force, separately. The thermoelastic deformation and the stress distributions due to the bending and in-plane forces are analyzed by using a Green’Às function based on the Galerkin method. The eigenfunctions of the Galerkin Green's function for the thermoelastic deformation and the stress distributions are approximated in terms of a series of admissible functions that satisfy the homogeneous boundary conditions of the rectangular plate. Numerical examples are carried out and effects of material properties on thermoelastic behaviors are discussed.

• Elastomers and Composites
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• v.35 no.1
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• pp.4-11
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• 2000

A rubber diaphragm is a critical element of accumulators. The material of a diaphragm is nitrile rubber so as to recover and adjust the large deformation under external pressure fluctuation. The performance of accumulators is influenced by the deformation behaviors of the diaphragm. A large deformation behavior of the diaphragm has been investigated using the commercial finite element program MARC K7.1. The several elastic moduli have been used in linear analysis and Ogden's coefficients have been used in non-linear analysis. As a result, it has been shown that the deformation behavior with a elastic modulus of $0.3 kg/mm^2$ is similar to the behavior of non-linear analysis. And, the modified diaphragm shape to reduce the stress concentration has been proposed.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.14 no.4
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• pp.839-849
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• 1990

본 연구에서는 위와 같은 열 점소성 해석의 여러 수치해석 기법을 첫째, 변형 과 온도 해석을 연계 방식과 비연계 방식으로 계산한 후 결과를 검토하고, 둘째, 온도 해석을 유한 요소법과 유한 차분법으로 계산한 후 각각의 장단점과 효율적 방법을 검 토하는데 목적이 있다.또한 이 결과로 계속적인 3차원 열 점소성 해석 연구수행의 기초를 마련하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2001.10a
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• pp.26-30
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• 2001

Audio deck의 160여개의 부품이 정확한 위치 및 정밀도를 유지하는 것은 Deck구동에 있어 매우중요하다. 최근 선진 Audio Deck와이 경쟁 우의를 위하여 치수정 밀도를 유지하면서 Deck Mechamism에 대한 VE(Value Engineering)를 실시하여 기존의 Press 또는 Die Casting으로 제작하던 부품 등을 Plastic부품으로의 변경을 실시하고 있다. 그러나 부품의 재질변경은 Deck의 오작동 및 구동부의 WOW/FLLTTER 수치중가등의 악영향 을 수반하고 있다. 본 연구는 부품의 재질을 Plastic으로 변경함에 의하여 발생하는 구조적 약화 및 Creep 변형 등을 유한요소 해석(FEM)하였으며, 이 해석결과에 근거하여 Audio Deck의 설계강성에 만족되는 부품설계형상 및 WOW/FLUTTTER 불량 등에 대한 대처방안을 제시하였다.

• Magazine of the Korea Concrete Institute
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• v.1 no.1
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• pp.105-114
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• 1989

휨을 받는 철근콘크리트 부재 단면의 연화현상은 구조물의 파괴하중 해석시 중요한 인자로 작용한다. 일반적인 탄-소성 이론에 근거한 소성한계해석법을 사용할 경우 철골 구조물에는 적합하지만 철근콘크리트 구조물에는 최대하중 이후의 연화현상으로 인하여 이 이론은 부적합하게 된다. 따라서 본 논문의 주목적은 변위제어방법을 사용하여 철근콘크리트 구조물이 파괴될 때까지의 완전한 거동을 이끌어 내는 것이다. 프로그램을 사용한 계산결과를 보다 빠르고 경제적으로 이끌어 내기 위하여 단면의 성질인 모멘트-곡률, 축력-축\ulcorner향 변형률, 그리고 전단력 변형률 곡선 등을 여러개의 직선적으로 단순화한 모델식을 사용하여 해석한다. 또한 연화현상을 고려한 유한요소의 해석결과는 사용된 요소의 크기에 따라 결과가 매우 다르게 나타나기 때문에 이를 방지하기 위하여 파괴에너지 개념을 도입하여 모멘트-곡률 곡선을 보정하여 구조계산에 적용시킨다. 이와 같이 단면을 층으로 나누어 해석하지 않고 직접 단면의 성질을 나타내는 곡선들을 적용한 본 프로그램으로 보와 골조를 해석한 결과는 실제적인 실험결과와 비교하였을 경우 거의 일치하게 나타난다.