본 연구에서는 Kelvin의 기본해와 초기응력 증분에 의해 정식화된 경계적분방 정식을 이용하여 점차적으로 외력을 증가시켰을 때, 선형등방경화재에 국부적으로 생 기는 항복영역과 항복하중, 탄소성 응력해석등을 재료비선형문제로 해석하였다. 이 때 초기응력 증분을 결정함에 있어서 종래에는 등가 소성변형률을 수렴판정으로 해석 하였지만, 이는 구분적인 선형 경화재와 온도 의존성 문제에는 적당하지 않으므로 암 기용일등은 등가응력과 응력-변형률 선도를 이용하여 수렴판정을 하였다. 그러나 이 방법은 소성역에서의 기울기가 변화하는 곳에서는 피할 수 없는 오차가 존재한다. 따라서 여기에서는 계산된 초기응력 증분에 의한 초기 탄성변형률에너지 증분과 응력 -변형률선도로 부터 구해지는 초기 탄성변형률에너지 증분을 이용한 수렴판정으로 초 기응력증분을 결정하였다. 또한, 내부영역적분을 일부 해석적인 적분과 수치적분을 병행한 경우와 전부 수치적분방법으로 내압을 받는 실린더와 단순 인장하중이 작용하 는 양편 Ⅴ형 노치를 갖는 박판의 경우에 적용하여 해석하였으며, 그 결과를 유한요소 법 프로그램인 NISA(numerically integrated elements for system analysis)로 구한 결과치와 비교, 고찰하였다.
지하공간에 대한 설계 및 시공시에는 필연적으로 많온 불확정성이 내포되어 있다. 가장 중요 한 요소로는 설계단계 에서 입력 값으로 사용하는 지반계수이며, 이의 정 확한 산정 에는 많은 어려 움이 따른다. 특히, 지하공동의 굴착으로 인해 소성영역이 발생하게 되면, 지반거동은 항복규준 을 결정짓는 강도정수에 민감한 반응을 나타내므로 탄성해석법에만 근거한 역 해석기법의 적용 으로는 신뢰성 있는 지반계수를 추정할 수 없게 된다. 본 논문에서는 지하공간의 설계와 시공의 유기적인 결합으로 터널의 소성상태까지 고려할 수 있는 최적의 지반계수를 산정하기 위하여, 초기예측치와 계측치로부터 예측된 값을 합리적으로 조합할 수 있는 확장 Bayesian방법(Extended Bayesian Method:EBM)을 적용하였다. 지반 조합 거동 예측은 Mohr-Coulomb 항복규준에 근거한 탄.소성 유한요소해석법을 사용하였다. 개발된 피드백 시스템의 효용성을 검증하기 위하여 소성 거동을 나타내는 단면에 대해 예제해석을 수행하였다.
포텐셜을 기저로 하는 판요소법을 사용하여 자유 표면이 존재하는 유동장에서 일정 속도로 전진하는 3차원 물체의 형상을 설계하였다. 설계 방법으로는 원하는 압력 분포를 경계 조건으로 부여하고 이를 만족하는 물체 형상을 찾아내는 역해석법(inverse method)을 사용하였다. 즉, 주어진 압력으로부터 물체 표면에 분포된 법선 다이폴의 세기인 포텐셜 값을 결정하게 되며, 이는 물체 표면에 대한 Dirichlet형태의 경계 조건으로서 Green의 정리로부터 유도된 적분 방정식을 해석하게 된다. 전체 속도 포텐셜은 기본 유동인 선속에 대한 성분과 선제에 의하여 교란되는 성분으로 구성되어진다고 가정하였으며, 교란 포텐셜을 사용하여 선형화된 자유 표면 경계 조건을 적용하였다. 적분 방정식에 대한 수치 해석을 위해 물체 표면에 법선 다이폴과 Rankine 쏘오스를 분포하였으며, 자유 표면에는 Rankine 쏘오스를 분포하고 4점 유한 차분법을 사용하여 자유 표면 경계 조건이 만족되도록 하였다. 해로서 얻어지는 각 판요소에서의 Rankine 쏘오스의 세기는 가상의 유동 출입량으로서 형상 수정항으로 사용되었다. 몰수 회전 타원체의 형상 설계에 대하여 본 설계법을 적용한 결과 무한 수심에서나 조파 상태에서 $4{\sim}6$회의 반복 계산으로 충분히 수렴된 해를 얻을 수 있었다. 또한 자유 표면을 가르고 전진하는 Wigley 수학적 선형에 대한 형상 설계를 수행하여 만족스러운 결과를 얻어내었으며, 얻어진 수치해는 매우 안정적이고 빠른 수렴성을 보였다. 선형의 우열 비교를 통해 조파 저항을 감소시킬 수 있는 압력 분포의 형태를 파악하였으며, 이를 바탕으로 조파 저항의 관점에서의 5500TEU급 콘테이너 운반선의 설계를 수행하였다. 설계되어진 새로운 선형은 조파 저항의 관점에서 기존의 선형보다 계산과 실험에서 모두 우수하게 개량된 것으로 나타났다.
Slurry trench의 안정성은 안정액의 유압이 filter cake 막을 통하여 trench 벽에 전달됨으로서 확보될 수가 있다. 지반조건의 영향에 따른 slurry trench 공법에서 주변 공극수압의 변화를 수치해석(FEM)으로 추적하였다. 이러한 주변 공극수압의 변화 요인으로는 안정액의 밀도, filter cake의 상태, 토질조건, 시간, trench 심도, 주변지하수위로 조사되었으며, 가장 큰 영향력을 보인 요인으로는 토질조건과 filter cake 상태로 나타났다.
Many process parameters have an effect on the auto-body panel forming process. A well designed blank shape causes the material to flow smoothly, reduces the punch and yields a product with uniform thickness distribution. Therefore, the determination of an initial blank shape plays the important role of saving time and cost in the auto-body panel forming process. For these reasons, some approaches to estimate the initial blank shape have been implemented, in this paper The one-step approach using a finite element inverse method will be introduced to predict the optimal forming with changing of blank pressure the developed program is applied to auto-body panel forming.
패키지는 외부 회로에 의한 내부 회로의 보호와 함께 내부회로로부터의 누설 전자파가 전체 회로 성능에 영향을 미치지 않도록 하여야 한다. 본 논문에서는 유한요소법(FEM : Finite Element Method)을 이용하여 20~40 ㎓까지 전자기적으로 차폐된 밀리미터파 대역용 세라믹 패키지의 광대역 특성을 해석하였다. 해석 결과, 패키지 외부를 전자기적으로 차폐시킴으로써 33.4 ㎓에서 기생공진 현상이 발생함을 확인하였다. 패키지의 이러한 기생공진 현상을 억제하기 위해 세라믹 패키지 벽에 금(Gold)이 채워진 금속봉을 이용하였으며, 그 결과 세라믹 패키지의 상용 대역인 20~40 ㎓에서 공진 현상을 효과적으로 제거할 수 있었다. 따라서 본 해석결과는 전자기적으로 차폐된 밀리미터파 대역용 세라믹 패키지를 이용한 MMIC (Monolithic Microwave Integrated Circuit) 실장에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.
본 논문에서는 본 연구진이 개발 중인 INPROS 3차원 반도체 공정 시뮬레이터 시스템에 이온주입된 불순물의 과도 확산(TED, transient enhanced diffusion) 기능을 첨가하여 수행한 계산 결과를 발표한다. 실리콘 내부에 이온주입된 불순물의 재분포를 시뮬레이션하기 위하여, 먼저 몬테카를로 방법으로 이온주입 공정을 수행하였고, 유한요소법을 이용하여 확산 공정을 수행하였다. 저온 열처리 공정에서의 붕소의 과도 확산을 확인하기 위하여, 에피 성장된 붕소 에피층에 비소와 인을 이온 주입시킨 후, 750℃의 저온에서 2시간 동안 열처리 공정을 수행하였다. 3차원 INPROS 시뮬레이터의 결과와 실험적으로 측정한 SIMS 데이터와 그 결과가 일치함을 확인하였다. INPROS의 점결함 의존성 과도 증속 확산 모델과 소자 시뮬레이터인 PISCES를 이용하여 역 단채널 길이 효과(RSCE, reverse short channel effect)를 시뮬레이션하였다.
In mobile phones of multimedia era, microspeakers of high qualify sound are essential parts to generate human voice in speaker phone and MP3 song player. In this paper, two types of microspeakers, outer permanent magnet (PM) and combined PM type, are analyzed using electromagnetic, mechanical and their coupling analysis. For performance comparison, voice coil diameter is chosen as a design parameter to change excitation position and magnet volume for both types. For combined PM type, sound pressure level (SPL) is improved due to increased PM volume compared to outer PM type. Also, with the decreased voice coil diameter for combined PM type, the 1st resonant mode of the diaphragm is more efficiently excited due to concentrative excitation, resulting in lower and broader frequency range. Therefore, it can be said that the combined PM type microspeakers are more advantageous for high performance microspeaker which are essential for multimedia era.
The automotive industry have made an effort to reduce the weight of vehicle structures with increased safety, while initial model of the final product does not contain any prehistoric effects in a design stave. It takes lots of time to calculate forming effects that have great influences on the energy absorption of structures. In this paper, finite element inverse analysis is adopted to calculate forming effects, such as thickness variation and effective plastic strain as well as an initial blank shape with small amount of computation time. Crash analysis can be directly performed after inverse analysis of the forming process without remeshing scheme. The direct mesh mapping method is used to calculate an initial guess from the sliding constraint surface that is extracted from the die and punch set. Analysis results show that energy absorption of structures is increased with consideration of forming effects and finite element inverse analysis is usefully applicable to calculate forming erects of vehicle structures for the crash analysis.
High-quality cups of deep drawing ratio of more than four cannot be simply drawn by conventional drawing and redrawing processes. In the present study, after the first deep drawing process, subsequent hydromechanical reverse redrawing with controlled radial pressure is employed. In order to increase the deep drawing ratio up to muchmore than four, the radial pressure should be controlled independently of the chamber pressure and thus an optimum forming condition can be found easily by varying the radial pressure. The process has been subjected to finite element analysis by using the rigid-platic material modeling considering all the frictional conditions induced by the hydrostatic pressure. In order to consider the pressure effect on the sheet, the pressure distributions on the flange part and the side wall part are calculated mumerically from simplified Navier-stokes equation. The comparison of the computation with the experiment has shown that the finite element modeling can be conveniently emplyed for the design of the process with reliability from the viewpoint of formability.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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