• Title/Summary/Keyword: 섬유요소

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Finite Element Analysis of Glass Fiber Reinforced Plastic Pipes Under Internal Pressure (내압을 받는 복합 적층 파이프(GFRP) 구조의 유한요소 해석)

  • 조병완
    • Computational Structural Engineering
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    • v.7 no.2
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    • pp.101-109
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    • 1994
  • A degenerated cylindrical shell element for modeling glass fiber reinforced plastic pipes is developed and its performance for static structural analysis under internal uniform pressure is evaluated. The element is a nine node degenerated solid shell element with reduced integration technique, addition of nonconforming displacement modes, and assumed strain method to improve convergence of analysis. Several numerical examples are solved and compared with analytical solutions and other F.E.M programs, The results show that the increment of fiber orientation in the GFRP pipes with reference to the longitudinal axis cause less radial displacements and much stiffness in the pipes. This is reasonable since the internal pressure will primarily cause hoop stresses in the ring and 90-angle ply GFRP ring carry these efficiently in pure tension.

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A Study on the Fatigue Analysis of Glass Fiber Reinforced Plastics with Linear and Nonlinear Multi-Scale Material Modeling (선형과 비선형 다중 스케일 재료 모델링을 활용한 유리섬유 강화 플라스틱의 피로해석 연구)

  • Kim, Young-Man;Kim, Yong-Hwan
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.33 no.2
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    • pp.81-93
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    • 2020
  • The fatigue characteristics of glass fiber reinforced plastic (GFRP) composites were studied under repeated loads using the finite element method (FEM). To realize the material characteristics of GFRP composites, Digimat, a mean-field homogenization tool, was employed. Additionally, the micro-structures and material models of GFRP composites were defined with it to predict the fatigue behavior of composites more realistically. Specifically, the fatigue characteristics of polybutylene terephthalate with short fiber fractions of 30wt% were investigated with respect to fiber orientation, stress ratio, and thickness. The injection analysis was conducted using Moldflow software to obtain the information on fiber orientations. It was mapped over FEM concerned with fatigue specimens. LS-DYNA, a typical finite element commercial software, was used in the coupled analysis of Digimat to calculate the stress amplitude of composites. FEMFAT software consisting of various numerical material models was used to predict the fatigue life. The results of coupled analysis of linear and nonlinear material models of Digimat were analyzed to identify the fatigue characteristics of GFRP composites using FEMFAT. Neuber's rule was applied to the linear material model to analyze the fatigue behavior in LCF regimen. Additionally, to evaluate the morphological and mechanical structure of GFRP composites, the coupled and fatigue analysis were conducted in terms of thickness.

심근섬유증의 정도에 따른 심실의 전기역학적 특성 분석

  • Lee, Ji-Yeong;Im, Gi-Mu
    • Proceeding of EDISON Challenge
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    • 2017.03a
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    • pp.653-655
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    • 2017
  • 심근섬유증은 심장에서 전도 장애를 일으키며 심부전증상을 발생시킨다. 심근섬유증으로 인한 심장박동현상의 변화를 확인하기 위해 시뮬레이션 연구를 진행하였다. 심실의 유한요소 모델을 설계하고 무작위로 전도 블록을 생성하여 심근섬유증을 적용하고 그 비율을 조절하였다. 심근섬유증의 비율에 따라 전기생리학적 시뮬레이션을 진행하고 그 결과를 바탕으로 기계 수축 시뮬레이션을 진행하여 심실의 수축 변화를 확인하였다. 심근섬유증의 비율이 증가할수록 좌심실의 압력이 감소하고 박출되는 혈액량과 박출계수, 심장박동의 효율이 감소하였다.

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The Effect of Fiber Volume Fraction Non-uniformity in Thickness Direction on the Buckling Load of Cylindrical Composite Lattice Structures (두께 방향 섬유체적비 불균일이 원통형 복합재 격자 구조 좌굴하중에 미치는 영향)

  • Kong, Seung-Taek;Jeon, Min-Hyeok;Kim, In-Gul;Lee, Sang-Woo
    • Composites Research
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    • v.34 no.2
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    • pp.129-135
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    • 2021
  • In this paper, in order to examine the effect of fiber volume fraction non-uniformity in thickness direction on the buckling load of cylindrical composite lattice structures, we modified the equation of buckling load of the cylindrical composite lattice structures proposed by Vasiliev. The thickness of each layer of the rib was varied by fiber volume fraction, and material properties were applied differently by using the rule of mixture. Also, we performed linear buckling analysis by varying the structure size, thickness, and average value of the fiber volume fraction of finite element model. Finally, by comparing the calculation results of the buckling load of the equivalent model using the modified buckling load equation and the results of the finite element analysis, we found that the fiber volume fraction non-uniformity in thickness direction can reduce the buckling load of the cylindrical composite lattice structure.

Three-Dimensional Boundary Element Analysis of Residual Stresses in Fiber Reinforced Viscoelastic composite Materials (섬유가 보강된 점탄성 복합 재료에 발생하는 잔류 응력의 3차원 경계요소 해석)

  • 이상순
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.12 no.3
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    • pp.309-317
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    • 1999
  • 이 논문에서는, 섬유가 보강된 직교 이방성 복합재료의 제작 과정에서 발생하는 잔류 응력을 조사하였다. 직교 이방성 복합 재료의 제작 과정은 경화 과정과 냉각 과정으로 나누어 지며 이 과정에서 발생하는 잔류 응력을 3차원 경계요소법을 이용하여 해석하였다. 모재는 선형 점탄성 거동을 한다고 가정하고, 종속 영역법을 도입하여 해석 모델을 섬유 영역과 모재 영역으로 나누었다. PATRAN을 사용하여 모재에서의 잔류 응력 분포를 도시하였으며 해석 결과를 검토하여 잔류 응력이 국부적으로 모재의 항복을 야기시킬 수 있음을 제시하였다.

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Investigation on Damping of Steel Fiber Reinforced Concrete (강섬유철근콘크리트보의 에너지감쇠에 관한 연구)

  • 강보순
    • Proceedings of the Earthquake Engineering Society of Korea Conference
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    • 2000.04a
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    • pp.159-169
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    • 2000
  • 본논문에서는 강섬유 철근 콘크리트 보(SFRC) 의 감쇄 거동에 대해서 실험적인 방법과 수치 해석적인 방법으로 연구를 수행하였다 SFRC는 보다 향상된 에너지 소산능력으로 일반 철근 콘크리트보에 비하여 뛰어난 감쇄 거동을 보인다. 감쇄거동은 종방향 철근비강섬유의 형태와 부피 콘크리트 강도 응력 수준등에 의해 영향을 받는다 SFRC보의 감쇠는 다양한 수준의 균열상태에서의 동적실험 데이터를 통하여 평가하였다 곡률과 감쇠의 관계식에 기초한 유한요소 프로그램(TICAL) 이 개발되었으며 0.44%의 강섬유를 혼입한 보의 경우 5-35%의 감쇠비 증가를 보였다

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촉감 메카니즘 해석을 위한 손끝의 동적 점탄성 반응

  • 한은경;권영하
    • Proceedings of the Korean Fiber Society Conference
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    • 1998.04a
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    • pp.280-284
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    • 1998
  • 신체 보호와 체온유지를 담당하는 피부는 인체 최대의 감각기관이다. 피부에는 온각, 냉각, 압력, 통증, 촉각, 진동 둥을 느끼는 외수용감각기들이 산재되어 있다. 그 중에서 촉감은 건축 자재, 필기구 재질, 자동차 내장재, 의류 원단과 안감 등 신체와 접촉하는 소재에 있어 제품의 질을 결정짓는 중요한 요소이다. 특히 섬유에서의 질감이란 경제적인 면과 직결되는 문제를 안고 있다.(중략)

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방적사의 단주기 불균제도 해석에 관한 연구

  • 이성웅;정성훈
    • Proceedings of the Korean Fiber Society Conference
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    • 1998.10a
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    • pp.340-343
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    • 1998
  • 자연계의 모든 것은 어떠한 형태로든 변동을 가진다. 이러한 변동을 해석하고 이 변동의 경향을 분석하면 이후의 변동을 예측할 수 있게된다. 그러므로 변동의 분석은 변동의 예측과 나아가 변동의 제어를 가능하게 하는 바탕이 된다. 방적사는 그것의 원료가 되는 섬유의 특성과 제조 공정중의 많은 변동요인 즉, 기계의 결함, 공정 자체의 요소들에 의하여 불균제를 일으키는 변동을 가지게 된다. (중략)

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투포원 연사기의 진동해석 모델링 및 특성에 관한 연구

  • 김환국;전두환;정광섭
    • Proceedings of the Korean Fiber Society Conference
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    • 1998.10a
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    • pp.377-381
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    • 1998
  • 섬유기계들의 많은 부분이 기계 내에 회전장치를 포함함으로써 기계진동 및 소음의 원인으로 작용하며, 그와 관련한 각 부품들 특유의 주파수 스펙트럼을 보이게 된다. 일반적으로 공진을 동반하는 소음이나 진동은 모든 주파수 대역에 걸쳐 균등하게 나타나는 것이 아니라 특정주파수대에 치중하여 나타나게 되며 각각의 기계요소들로부터 여러 성분들이 복합되어 나타나게 됨을 관찰할 수 있다. (중략)

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