• 전산구조공학
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• 제4권1호
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• pp.95-108
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• 1991

외연적 유한요소법은 벡터처리에 적합한 구조를 가지고 있어 벡터컴퓨터를 이용하면 기존의 스칼라 컴퓨터에서보다 휠씬 빠르게 해석을 수행할 수 있다. 본 논문에서는 memory-to-memory방식의 벡터컴퓨터에서의 외연적 유한요소법의 효율적인 벡터화 방법을 제시하였다. 먼저 벡터컴퓨터의 구조적 특성과 무관하게 적용될 수 있는 일반적인 벡터화 기법을 고찰한 후 memory-to-memory방식의 벡터컴퓨터에 적합한 벡터화 기법을 개발하였다. 개발된 벡터화 기법의 유용성을 확인하기 위해 외연적 유한요소 프로그램인 DYNA3D를 memory-to-memory방식의 벡터컴퓨터인 HDS AS/XL V50에 이식한 결과 스칼라에 비해 2.4배 이상의 성능 향상을 얻을 수 있었다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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• pp.272-275
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• 2010

폭파하중에 대한 구조물 위험평가 해석을 위해 3차원 모델링 기법 중 하나인 변수모델링과 이를 활용한 3차원 유한요소해석 모델을 구축하여 외연적 유한요소해석을 수행하였다. 폭파하중은 ConWep을 이용하였고, 폭파압력 저감을 위해 알루미늄 폼의 밀도와 두께, 그리고 덮개 여부를 해석 변수로 설정하였다. 해석 결과, 알루미늄 폼의 밀도가 낮고 두께가 두꺼울수록 항복강도 수준으로 제어할 수 있었고, 폭발압력을 분산시키기 위해 사용한 강재 덮개는 두께에 대한 그 영향이 뚜렷이 나타났다. 적절한 설계변수 설정을 통해 폭파하중에 대한 구조물의 위험을 줄일 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제31권2호
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• pp.87-95
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• 2018

이 논문에서는 스펙트럴 요소법과 외연적 시간적분법을 이용해 SH파의 전파 거동을 계산하는 수치해석 기법을 제시한다. 2차원 영역에서의 탄성파 해석을 위해 해석영역을 유한 영역으로 한정하고 파동이 반사되지 않도록 수치적 파동흡수 경계조건인 perfectly matched layer(PML)를 도입하였다. PML이 포함된 시간영역 파동방정식의 유한요소해법을 위해 스펙트럴 요소법을 적용하였고 Legendre- Gauss-Lobatto 수치적분법을 사용하여 질량행렬을 대각화하였다. 2차 미분방정식 시스템의 파동방정식을 1차 미분방정식 시스템으로 변환하였고 병렬화를 통한 탄성파 해석 성능의 최적화를 위해 외연적 시간적분법인 4차 Runge-Kutta 방법을 이용해 해석영역에서의 변위응답을 계산하였다. 2차원 해석영역에서 SH파의 전파 거동을 계산하는 수치예제를 통해 제시한 외연적 스펙트럴 요소법의 정확성을 검증하였고 PML로 인한 반사파의 감쇠효과를 확인하였다. 외연적 시간적분법을 통한 탄성파 해석 기법은 3차원 영역과 같은 대규모 문제에서의 탄성파 수치해석을 효율적으로 수행할 수 있을 것으로 기대된다.

• Composites Research
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• 제18권5호
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• pp.15-20
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• 2005

본 논문에서는 복합재 파손에 의한 음향방출해석을 3차원 유한요소법과 외연시간적분법을 이용하여 구현하였다. 음원모델은 등가체적력 모델을 사용하였다. 계산기법의 타당성을 검증하기 위해 단일 섬유가 내재된 등방성 평판에서 섬유파손 시 발생하는 탄성파에 의한 동적변위를 시험과 비교하였다. 적층 복합재의 경우, 섬유와 기지를 각기 모델링한 방법과 균질화한 모델을 비교하여 차이점을 비교하였다. 음향방출에서 발생하는 고주파 성분을 검출하기 위해 계산시간 스텝이 매우 작아야 하며, 매우 많은 자유도의 모델이 동반되어야 한다. 이러한 대규모 문제를 효과적으로 해결하기 위해 병렬 계산 기법을 도입하였다.

• 한국항공운항학회지
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• 제19권4호
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• pp.51-57
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• 2011

The spin-up and the spring-back are most severe load cases in the aircraft landing gear design. These load cases are caused by reciprocal action of complex physical phenomenon such as the friction between a tire and ground, inertia of the rotation of a tire and the flexibility of a landing gear structure. Generally, the empirical formula or the theoretical formula is used to calculate the spin-up and spring-back load in the early stage of the development program of the aircraft landing gear. After the materialization of the design of a landing gear, spin-up and spring-back load are acquired by the free drop test. In this study, the spin-up and the spring-back load of the rubber shock absorber type KC-100 nose landing gear are calculated by the explicit finite element analysis. Through this analysis, more accurate and realistic spin-up and spring back loads could be applied to the early phase of the development of the aircraft landing gear.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제8권4호
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• pp.5-13
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• 2005

The impact of a long-rod penetrator into oblique plates with combined obliquity and yaw is investigated. The study was done using a newly developed three dimensional dynamic and impact analysis code, which uses the explicit finite element method. Through the comparison of simulation result with experimental result and other code's result, the adaptability and accuracy of the developed code is evaluated under the complex situation in which yaw angle and oblique angle exist simultaneously. As a result of comparison, it has found that deformed shape, residual length and velocity, rotational velocity of long-rod show good agreement with experimental data. Through this study, the applicability and accuracy of the code as a metallic armour system design tool is verified.

• 한국항공우주학회지
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• 제40권12호
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• pp.1070-1079
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• 2012

항공기 사고 시 항공기 구조물의 충돌에너지 흡수 특성은 탑승자 생존성 향상을 위해 매우 중요한 요소이다. 일반적으로 항공기의 비상착륙 시 충돌에너지는 착륙장치, 동체 하부 구조물(Subfloor), 좌석을 통해 탑승자에게 흡수/전달되며, 이 세 가지 구성품은 항공기 내추락성에 매우 중요한 구성품이다. 이 구성품들 중 동체 하부 구조물의 충돌 에너지 흡수 특성은 항공기 형식, 구조물의 형태 및 적용된 재료에 따라 결정된다. 따라서 항공기 동체 하부 구조물의 내추락 특성에 관한 연구는 항공기 안전성 향상을 위해 매우 중요한 분야이다. 본 연구에서는 상대적으로 내추락 특성이 취약한 80~90 인승급 리저널항공기 Narrow Body 동체의 내추락 유한요소 모델 구성과 외연적 유한요소해석을 통한 내추락 해석이 수행되었다. 동체 구조의 충돌에너지 흡수 및 좌석 장착점의 가속도 응답 등의 해석 결과 분석을 통해, 내추락 특성 및 성능 평가 과정을 수행하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권5호
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• pp.40-47
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• 2021

본 연구에서는 확대머리 정착이음을 갖는 연결부의 상세에 따른 구조거동을 유한요소해석을 통해 분석하였다. 복잡한 접촉조건과 비선형 거동을 나타내는 연결부의 유한요소해석을 위하여 외연적 동해석을 활용한 준정적 해석 기법을 적용하였다. 기존 실험결과와 해석결과를 비교하여 유한요소모델의 정확성을 검토하였으며, 준정적 해석 기법은 확대머리 연결부의 비선형성을 잘 반영하는 것을 확인하였다. 다양한 정착길이, 횡방향 철근지수를 갖는 21가지 유한요소모델을 활용하여 구조해석을 수행한 결과 정착길이와 횡방향 철근지수의 증가는 강도와 연성도를 증가 시키는 것을 확인하였으나, 충분한 구조성능을 확보하기 위해서는 두 가지 설계변수 모두 일정수준을 확보해야 함을 확인하였다. 최근 개정된 확대머리 정착이음 설계기준에서는 정착길이와 횡방향 철근지수를 모두 고려하는 설계식을 제시하고 있으며, 본 연구의 결과에서도 정착길이 뿐만 아니라 횡방향 보강철근이 매우 중요한 영향을 미치는 것을 확인하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.345-351
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• 2003

자동차 산업에서 안전에 대한 법적인 요구 및 시장 수요의 증가에 따라 강도와 경량화라는 안전과 환경에 대한 상반된 목적을 만족시켜야 하기 때문에 일체형 시트의 설계는 점점 더 중요성이 부각되고 있다. 본 연구에서는 미국시험규정 FMVSS210에 따라 외연적 유한 요소해석 프로그램인 LS-Dyna를 사용하여 시트 충돌해석을 수행하였다 하지만 충돌해석은 많은 해석시간을 요구하기 때문에 효율적이고 신뢰성 있는 최적설계기법이 요구된다. 따라서 통계적 기법인 실험계획법과 반응표면모델을 적용하여 많은 해석시간을 요구하는 LS-Dyna해석을 가능한 줄이고 비선형 최적설계 알고리즘을 적용하여 강도와 경량화를 동시에 최적화하고자 한다. 본 연구에서는 실험계획법을 사용하여 최대 변위 및 총중량에 대한 설계영역을 탐색하고 반응표면모델을 구성하여 최적설계를 수행하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제27권2호
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• pp.79-86
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• 2014

본 논문에서는 범용 유한요소프로그램 ANSYS와 ABAQUS를 이용하여 냉간성형강으로 조립한 조립기둥의 전체좌굴과 뒤틀림좌굴에 대한 비선형해석을 위한 모델링 기법을 소개한다. 냉간성형강의 경우 두께가 얇아서 국부좌굴 등 비선형거동을 보이기 때문에 좌굴에 대한 해석에 매우 섬세한 모델링이 필요하다. ANSYS의 내연적정적모델링에 의한 해석은 좌굴 극한점 부근에서 수렴의 문제를 발생하였지만, ABAQUS의 외연적동적모델링의 경우에는 좌굴 및 좌굴이후의 부재 거동에 대해서 안정적인 결과를 제공하였다. 또한 수치해석 결과는 좌굴실험을 통해 얻어진 축내력에 비해 높은 내력을 보여주고 있다. 이는 실험과정에서 발생하는 편심에 의한 영향으로서 수치해석에 의한 좌굴내력에 적정한 보정치의 적용이 필요하며 본 논문에서는 기존 실험데이터와의 비교를 통해 0.88의 값을 제시한다.