• 한국항공우주학회지
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• 제39권1호
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• pp.1-8
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• 2011

이차원 구조물의 열응력 및 기계적 삭마 과정 해석을 위하여 영역/경계 분할법에 근거한 유한요소법을 적용하여 열구조 연계 정식화를 수행하였다. 삭마 재료 거동의 온도 의존성과 열분해 반응으로 인한 재료 비선형성 및 열복사와 같은 비선형 경계 조건을 일부 부영역과 공유면에 한정할 수 있다. 문제를 단순화하기 위해 열화학적 삭마 효과는 고려하지 않았으며, 기계적 삭마에 따른 표면 후퇴 판정 기준으로 열응력 해석을 통한 최대 면내 전단 응력을 선택하였다. 간단한 수치 실험을 수행하여 제안된 기법의 신뢰성에 대한 분석과 기계적 삭마 과정의 기본적인 경향을 파악하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1993년도 제4회 학술발표회 논문개요집
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• pp.38-40
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• 1993

급속 열처리 시스템내에서의 비정상상태 온도분포, 가스유동형태, 웨이퍼내 열응력등을 여러 가지 작동조건하에서 2차원 유한 차분법으로 계산하였다. 계산결과는 실험에서 얻은 에피성장률 데이터와 비교 검증하였다. RTpp내 가스 유동이나 온도분포는 압력 및 주위 구성요소에 크게 의존하는 반면, 웨이퍼의 온도분포는 wafer edge loss가 큰 고온에서 온도 불균일도가 가장 크다. 저온에서는 대류에 의한 열 손실이 웨이퍼내의 온도 불균일도에 큰 영향을 미치고 있다. 웨이퍼상의 열응력을 가장 크게 받는 시점은 transient condition에서 나타났다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제15권3호
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• pp.471-480
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• 2002

본 논문에서는 가압경수로(PWR) 고준위폐기물을 깊은 지하 500 m에 처분 시 사용되는 처분용기의 기본 구조설계에 필요한 처분용기 구조물에 대한 열응력 해석을 수행하였다. 일반적으로 고준위폐기물 처분용기는 지하 수백 미터에 위치하는 화강암 등의 암반 내에 설치하게 되는데, 이 때 처분용기는 내부 바스켓에 채워진 사용 후 핵연료다발의 높은 온도에 따른 열발생에 의하여 내부 주철삽입물 및 외곽쉘에 발생하는 열응력에 견디어야 한다. 따라서 본 논문에서는 처분용기 내부의 핵연료 다발의 열발생을 고려한 열응력 해석을 수행하였다 해석 방법은 유한요소법을 사용하였다. 직접 유한요소해석코드를 작성하는 대신에 구조물의 복잡성 및 유한요소개수의 많음을 고려하여, 상용 유한요소해석 코드인 NISA프로그램을 이용하여 열응력 해석을 수행하였다 해석 결과 처분용기에 가해지는 심지층 지하수압 및 벤토 나이트 버퍼의 팽윤압에 추가하여, 고온의 내부 핵연료다발에 의한 열하중이 작용하더라도 처분용기의 내부 주철삽입물에 발생하는 응력은 주철의 항복응력 보다 여전히 작아 처분용기는 구조적으로 안전함이 확인되었다

• Journal of Welding and Joining
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• 제17권1호
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• pp.104-115
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• 1999

판재의 비드 용접과정에서 열응력과 각변형의 발생기구 및 크기를 판재 단면에 대한 2차원 유한 요소해석을 통해 규명하고자 할 때 판재의 3차원 특성을 판재 길이의 크기효과로 간주하여, 구속경계조 건으로 설정함으로써 2차원 해석으로도 더욱 실제에 근접한 현상해석이 가능함을 제안하고자 하였다. 먼저 용접 입열에 의한 판재 내부의 천이 온도분포를 해석하였고, 이를 열응력 해석에 활용하였다. 2차 원 열응력 해석에 있어, 용접도중에 단면 전체가 길이 방향으로 동일한 크기의 변위를 한다고 가정하여 일정 변위를 길이 방향 경계조건으로 설정하고, 판재의 길이에 따라 각변형의 발생이 구속된다고 가정 하여, 판재의 길이에 의한 구속효과를 상당 구속력으로 간주하여 이를 단면 부재의 회전방향에 대한 경 계조건으로 설정함으로써 판재의 3차원 특성을 고려하고자 하였다. 제안된 방법에 의한 응력 분포 형태, 각변형 크기 등의 해석 결과가 기존의 2차원 해석 결과에 비해 실제에 더 근접함을 보여 주었다.

• 한국융합학회논문지
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• 제11권7호
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• pp.163-167
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• 2020

본 연구에서는 피스톤 헤드의 형상별 열응력해석을 진행하여 내구성이 있는 피스톤의 형상을 고찰하기 위한 연구를 진행하였다. 그 결과로서는 온도가 가해지는 부분에서부터 거리가 멀수록 낮은 온도를 볼 수 있다. 피스톤 헤드의 형상에 따라 열을 받는 면적이 다르기 때문에 피스톤 기둥 부분과 스커트부에 영향을 끼치게 된 점을 볼 수 있었다. 본 연구에서는 세 모델이 동일하게 피스톤 헤드의 중심부에서 가장 적은 응력이 나오는 것을 알 수 있었다. Model A는 다른 두 모델에 비해 항복이 발생하는 응력이 가장 작은 것을 알 수 있었다. Model B는 접시형 피스톤헤드로서 피스톤 헤드부가 오목한 형상으로 되어 있어 피스톤 헤드 중심부에서는 주변 부분에 영향을 가장 덜 끼치는 모델임을 알 수 있었다. Model C는 항복이 발생하게 되는 응력이 가장 크게 보였다. 또한 본 연구결과는 내구성이 있는 피스톤의 형상 설계에 유용하게 적용할 수 있다고 사료된다. 피스톤 헤드의 형상에 따른 열응력 해석을 적용함으로서, 본 연구가 미적인 융합에 부합된다고 사료된다.

• 에너지공학
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• 제24권4호
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• pp.48-54
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• 2015

본 연구에서는 야외용 가스보일러 형상에 따른 연소판을 열응력 결과를 통해 분석하였다. 정상상태 모드로 계산한 결과, 최대 응력 및 변형은 A형상과 B형상에서 각각 666.8MPa, 0.20476mm로 분석되었다. 변형은 연소판 중심에서 바깥쪽으로 갈수록 증가하는 경향을 보였다. 또한, 8가지 형상 중에서 최대 응력과 변형은 F와 C형상이 가장 안전함을 각각 보였다. 따라서, 8가지 형상 중에서 F형상이 강도 및 안전성 측면에서 가장 우수하다고 판단되었으며, 가스보일러의 연소판 형상에 따른 계산된 결과를 분석함으로서 보일러 시스템에 대한 안전한 구성요소 변수를 실질적으로 적용할 수 있는 모델을 설계할 수 있게 되었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제4권1호
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• pp.71-75
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• 1994

본 연구에서는 (100) 배향된 단결정 실리콘 웨이퍼의 열탄성응력지수, 열응력과 임계소성변형 온도와의 관계를 모사하였다. 열탄성웅력지수는 <110> 방향에서 최대값을, <100> 방향에서 최소값을 보여주었다. 그리고, 열탄성응력지수로 부터 유도된 열응력과 임계 소성변형 온도의 모사로 부터, 실리콘 웨이퍼가 1000K 이상에서 소성변형될 수 있음을 예측할 수 있었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제38권2호
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• pp.193-198
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• 2001

유한요소법을 이용하여 STS VOD 래들에서 내장 내화물의 재질 및 back filler의 시공 위치에 따른 열응력을 수행하였다. 불소성 내화물의 경우 높은 열전도율에 의해 가동면과 배면(back face)간의 온도구배가 소성품에 비해 감소하였으며 탄성계수도 낮아 발생되는 열응력이 2~4배 낮았다. Back filler는 dolomite 내화물의 열간 팽창을 흡수하기 위해 시공하는 것으로, 상대적으로 낮은 열전도율을 가지고 있기 때문에 back filler의 내부와 외부에 급격한 온도구배가 발생된다. 결과적으로 래들의 내부는 고온을 유지하여 내화물이 팽창이 되고, 외부는 온도가 낮아지므로 수축되어 열응력이 증가하였다.

• 전산구조공학
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• 제8권1호
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• pp.173-186
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• 1995

2가지 이상의 재질로 결합된 구조물이 온도 변화를 받으면 열응력이 발생한다. 이러한 응력은 재질간의 열팽창계수가 서로 상이하여 생긴다. 본 논문에서는 균일한 온도변화를 받는 복합 재료로 이루어진 축대칭 원판(disk)에 대한 응력상태를 구하는 공식을 유도하였다. 먼저, 재료역학원리를 이용하여 근사해를 구한 후, Eigenfunction series를 전개하여 탄성학적인 정확해(Exact Solution)를 구하였다. 또한 정확해는 유한요소법으로 구한 해와 비교하였다. 상기 근사해로는 연계면에서의 응력분포를 예측하는 데 어려움이 있었으나, 정확해는 유한요소법으로 구한 결과와 대체로 일치하고 있어 응력분포를 충분히 예측할 수 있었다. 따라서, 본 논문에서 구한 정확해(Exact Solution) 공식은 복합재료로 구성된 구조물의 연계면에서의 응력분포를 결정하는 데 유용하다.

• 비파괴검사학회지
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• 제15권4호
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• pp.540-548
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• 1996

전자 부품의 일종인 LSI 패키지의 제조 과정에서 절연 방진 방습 등을 목적으로 수지 몰딩이 널리 사용되고 있는데, 냉각과정에서 금속과 수지의 계면에 접합 잔류열응력이 발생하여 파괴의 원인이 되고 있다. 접합 잔류열응력의 측정에는 X선 회절법등이 사용되지만 측정상의 어려움과 계면단 응력특이성에 대한 해석의 곤란함 때문에 적절한 모델링에 따른 수치해석적 연구가 새로이 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 Al/Epoxy를 몰딩 접합한 세가지의 대표적인 계면 형상을 선정하여 계면에서의 잔류열응력을 경계요소 수치해석 및 스트레인 게이지를 이용한 실험을 통하여 각각 해석하였다. 수치해석과 실험결과는 정성적으로 잘 일치하였으며, 서브 요소를 사용하므로써 계면단 응력 특이성의 해석 정밀도를 향상시킬 수 있었다. 또한 접합 잔류열응력의 해석결과로부터 수직응력에 의한 계면 박리가 예상되고, 피착체의 두께가 증가할수록 응력 특이성이 강하게 나타남을 확인하였다.