• Computational Structural Engineering
• /
• v.11 no.4
• /
• pp.169-176
• /
• 1998

불연속적 거동이 탁월한 벽식 프리캐스트 구조물을 해석하기 위한 방법으로 유한요소법과 강체요소법 등이 있으나, 이들 해석법은 접합부의 거동을 정확히 반영하지 못하고 있다. 본 연구에서는 패널은 강체적 거동을 하고, 판널과 판널 사이의 접합부는 고체적 거동을 가정하는 강체-고체 복합모델(Coupled Model by Rigid and Solid bodies)에 의한 해석법을 제안하며, 간단한 모델의 예를 통해 검증하였다.

• 대한치과보철학회:학술대회논문집
• /
• 1997.11a
• /
• pp.62-62
• /
• 1997

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
• /
• v.30 no.6
• /
• pp.39-45
• /
• 2002

In this paper, a finite element formulation was introduced for the three-dimensional cure simulation of composite structures. Based on the formulation, a three-dimensional finite element code was developed. Numerical examples found in the literatures were solved for code verification. Results from the present analyses agreed well with the measured cure-induced temperatures. Unlike in one or two dimensional analysis, temperature and degree of cure were able to be calculated at any point within composite structures in the present analysis. The finite element program can be used for the cure simulation of composite structures with arbitrary geometry under non-uniform autoclave temperature distribution.

• Journal of the Korean Ceramic Society
• /
• v.38 no.6
• /
• pp.575-581
• /
• 2001

세라믹/금속기지 복합재료에서 횡방향의 단축인장하중을 받는 경우, 복합재료의 특성에 관한 시뮬레이션 결과이다. 세라믹과 금속기지간 계면에 강한 결합이 존재하는 복합재와, 계면에서의 결합이 약한 복합재의 두 경우에 대하여 횡방향 평균응력과 평균변형율에 대한 관계를 계산하였다. 복합재료의 미시역학적개념과 유한요소해석법을 적용하여 세라믹체적분율의 변화에 따라 각기 해석되었다. 본 연구에서 계산된 횡방향 탄성계수는 문헌에 알려져 있는 미시역학개념으로 유도된 식에 의한 횡방향탄성계수값과 잘 일치되었다. 계면에서 강한 결합이 있는 복합재와는 달리, 약한 결합의 복합재는 인장하중에 의하여 세라믹/금속계면에서 금속재료와 세라믹간의 분리가 발생된다. 이 분리는 전체복합재의 강성을 감소시키며, 금속의 부피분율이 감소될수록 (즉, 세라믹의 부피분율이 증가할수록) 횡방향 평균응력의 평균변형율에 대한 감소로 나타났다. 미시역학의 개념을 적용한 유한요소해석기법을 통하여, 이미 알고 있는 복합재 각 성분의 특성으로부터 복합재료의 계면특성과 횡방향특성을 예측할 수 있다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
• /
• v.29 no.1
• /
• pp.61-65
• /
• 2016

Composites are materials that are widely used in industries such as automobile and aircraft. The composite material is required as a material for using in a high temperature environment as well as acting as a high pressure environment like the nozzle part of the ship. It is important to know the properties of composites. Result values obtained substituting the properties of matrix and fiber numerically have an large error compared with experimental value. In this study we utilize CASADsolver EDISON program for using Finite Element Method. Properties by substituting the fiber and Matrix properties of the composite material properties were compared with those measured in the experiment and calculated by the empirical properties.

• Proceedings of the Korean Society For Composite Materials Conference
• /
• 2003.10a
• /
• pp.195-198
• /
• 2003

정밀 수치해석으로 구한 태핑음 데이터를 기준으로 하여 복합재료 구조물 내의 층간분리 손상의 존재 여부를 판단하는 비파괴 검사법을 제안하였다. 태핑음의 수치 모사를 위해 동적 접촉 알고리듬을 이용한 유한요소법과 경계요소법을 이용하였다. 태핑음 수치해석 과정에 대한 정식화를 수행하고 실제 구조물의 태핑음과 비교하여 수치해석 기법의 타당성을 밝혔다. 웨이브릿 페킷 변환에 근거한 특성 추출법을 이용하여 태핑음으로부터 손상 판단을 위한 특성을 추출하고 손상 판단의 지표가 되는 특성 지수를 정의하였다. 복합재료 구조물에 대한 층간분리 손상 검출과정을 시연함으로써 제시된 태핑음 검사법의 타당성을 밝혔다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
• /
• 2017.05a
• /
• pp.832-834
• /
• 2017

In this paper, the finite element models for composite lattice structures were verified through natural frequency test. Finite element models of composite lattice structure were generated using beam, shell and solid element. Natural frequencies were measured using impact test method under free-boundary condition. The natural frequencies of finite element analysis for shell and solid element showed a good agreement with experimental results. But beam element did not show a good agreement with experimental results, because beam element could not consider the degradation of mechanical properties of non-intersection parts for composite lattice structure.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
• /
• v.13 no.1
• /
• pp.51-61
• /
• 2000

This paper discusses the homogenization method to determine effective average elastic constants of a linear structure by considering its microstructure. A detailed description on the homogenization method is given for the linear elastic material and then the finite element approximation is performed for an investigation of elastic properties. An asymptotic expansion is carried out in the cross-section area, or in the unit cell. Two and three lay-up structures made up of individual isotropic constituents are chosen for numerical examples to check discrepancies between results generated by this theoretical development and the conventional approach. Asymptotic characteristics of the process in extracting the stiffness of structure locally formed by spatial repetitions yield underestimated values of stiffness. These discrepancies are detected by the asymptotic corrective term which is ascribed to considerations of microscopic perturbations and proved in the finite element formulation. The asymptotic analysis is the more reasonable in analysing the composite material, rather than the conventional approach to calculate the macroscopic average for elastic properties.

• Journal of the Korean Society for Railway
• /
• v.13 no.4
• /
• pp.382-388
• /
• 2010

This paper describes the standardized finite element model for carbody structures of railway vehicle made of sandwich composites. Recently, sandwich composites were widely used to railway vehicle due to the improvement of energy efficiency, high specific stiffness and strength, weight reduction and space saving in korea. Therefore, structural integrity should be verified using finite element analysis prior to the manufacture of composite railway vehicle. The standardized finite element model for composite carbody structures was introduced through comparing the results of real structural test under vertical, compressive, twisting load and natural frequency test of various railway vehicles in this study. The results show that the quadratic shell element is suitable to model the reinforced metal frame used to improve the flexural stiffness of sandwich panel compared to beam element, and layered shell and solid element are recommended to model the skin and honeycomb core of sandwich panel compared to sandwich shell element. Also, the proposed standard finite element model has the merit of being applied to crashworthiness problem without modifications of finite element model.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
• /
• 1997.11a
• /
• pp.29-29
• /
• 1997

각광 받는 구조재료인 섬유강화 복합적층재에 대한 기계적 체결 거동은 본질적인 재료의 이방성에 의해서 파단강도가 파단 모우드와 매우 밀접한 관련을 갖는 것으로 알려져 있다. 따라서, 복합적층판 체결부의 정밀 구조 설계에서는 단순화에 따른 오차를 줄이고 정밀해에 의한 설계 및 해석이 요청된다. 특히, 층간응력 성분을 무시할 수 없는 두께를 갖는 복합적층 판의 기계적 체결부 해석이나 실제 구조물의 체결부에서 발생하는 굽힘이나 비틀림과 같은 하중 상태를 묘사하기 위해서도 정밀한 3차원 응력 해석은 필요하다. 하지만, 지금까지 기계적 체결부의 거동에 관한 연구는 층간응력 성분들을 어느정도 무시할 수 있는 얇은 평판에 대한 2차원 응력해석에 주로 국한되어 왔으며, 일부 수행된 체결부에 대한 3차원 응력 해석의 경우 여러 단점을 갖는 3차원 연속체 요소에 의한 유한요소 해석이 수행되었을 뿐이다.본 연구는 층간응력 성분들을 무시할 수 없는 두께를 갖는 복합적층판의 기계적 체결부 해석에 지금까지 사용되어온 3차원 연속체 요소에 의한 유한요소 방법이 갖는 단점들을 개선한 Layerwise 유한요소법을 이용하여 3차원 응력해석을 수행하였다. 특히, 선형상보성원리에 근거한 최적설계 기법을 응용하여, 기계적 체결시 핀과 적층판의 홀 사이에 발생하는 하중 전달 과정을 모사하고, 접촉력에 의한 홀 주위의 복잡하고 국부적인 응력 집중현상을 규명하여본다.