• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제10권6호
• /
• pp.133-142
• /
• 2006

본 연구에서는 응답변위법을 이용한 지중구조물의 지진해석에 있어서 지반반력계수에 관한 기본 자료와 근거를 제공하는데 목적이 있다. 지반반력계수를 도로교 설계기준(2001), 지하공동구 내진설계기준(2004), 유한요소법으로 산출한 후, 비교 분석 하였다. 지반반력계수는 산정방법에 따라 도로교 설계기준에 비해 지하공동구 내진설계기준은 최대 4.55배, 유한요소법은 연직과 전단방향에 대해 각각 최대 3.24배와 2.00배 크게 산정되었으며, 단면력은 도로교 설계기준과 지하공동구 내진설계기준에 근거하여 구한 값이 정밀해석인 유한요소법으로 구한 값보다 전반적으로 크게 산출 되었다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제19권12호
• /
• pp.294-302
• /
• 2018

간극수압을 받는 지반보의 응력-변형률 거동 분석을 위해 해석해와 유한요소해석결과를 정량적으로 상호 비교해 보았다. 유한요소해석을 통해 얻은 수평응력은 해석해에 의한 결과와는 달리 지반보의 수평축에 대하여 대칭성을 보이지 않았으나 요소의 개수가 증가함에 따라 대칭에 가까운 형태를 보였다. 해석해에 의한 수평응력을 유한요소의 가우스점에 대하여 얻은 수평응력과 비교해 볼 때 3개의 요소를 고려한 유한요소해석을 통해 얻은 인장응력의 값은 해석해에 의한 최대 인장응력값의 6% 였고 압축응력의 값은 해석해에 의한 최대값의 37% 였다. 6개의 요소를 고려한 유한요소해석을 통해 얻은 인장응력의 값은 해석해를 통해 얻은 최대값의 61% 였고 압축응력의 값은 해석해를 통해 얻은 최대값의 83% 였다. 지반보 내에 발생되는 연직응력은 해석해에 의할 경우 보의 깊이에 따라 연속적인 분포양상을 보인다. 유한요소해석에 의한 연직응력은 유한요소를 구성하는 요소에 따라 이산적인 분포를 보이는데 요소내의 4개의 가우스점에 대하여 얻은 평균 연직응력은 지반보에 작용하는 간극수압의 크기에 가까운 값을 보였다. 지반보의 중앙 근처에서의 연직변위량을 비교해 볼 때 3개의 요소로 구성된 지반보에 대한 유한요소해석을 통해 얻은 값은 해석해에 의한 값의 35% 였으며 6개의 요소로 구성된 지반보에 대한 유한요소해석을 통해 얻은 값은 해석해에 의한 값의 57% 였다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제38권7호
• /
• pp.537-544
• /
• 2005

LPG등 고압가스를 지하에 저장하는 저장공동의 효과적인 관리를 위해서는 지하수위, 가스저장압, 수막공 주입압 등에 따른 공동주변의 유동장 해석, 공동내로의 지하수 유입량 해석을 실시해야 한다. 기존에는 공동의 정확한 형상을 반영하기 위해서 유한요소법이 보편적으로 사용되어 왔으나 한번 설정한 유한요소망으로부터 공동의 설계요소를 변경하는 작업은 수월하지 않아 설계전단계에서 공동 및 수막시설의 다양한 배치에 따른 모의를 수행하는데는 다소 무리가 있다. 이러한 불편함은 경계부의 형상과 조건만으로 내부점에서의 미지변수 계산을 효과적으로 수행할 수 있는 경계요소법을 도입함으로써 극복할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 지하공동으로 배수되는 유입량 산정을 위해 경계요소법을 근간으로 한 2차원 지하수 흐름모형을 구성하였으며 지하공동으로 배수되는 정확한 유입량 산정을 위해 해석해 및 기존의 유한요소해석결과와 비교하여 수치해석의 타당성을 제시하였다. 이 모형은 공동의 설계단계에서 수막공의 간격과 배열형태, 공동의 최적형상을 결정하기 위한 모의실험에서 기존의 유한요소해석의 단점을 극복하는 대안으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국음향학회지
• /
• 제19권3호
• /
• pp.92-99
• /
• 2000

본 논문에서는 외부 음향신호에 대한 맨드릴형 광-음향센서의 반응특성을 이론적으로 해석하고, 재질변수 및 형상변수에 따른 음향감도를 해석적으로 분석하였다. 그리고 유한요소법으로 분석한 결과와 비교하여 해석적 분석결과의 타당성을 검증하였다. 그 결과, 대부분 일치하는 경향성을 보여주고 있으므로 해석적인 방법으로 대략적인 경향성 분석을 행하고, 필요한 영역에서 유한요소법을 이용하여 정밀한 해석을 하는 것이 광-음향센서의 최적구조를 설계하기 위한 경제적인 방법인 것으로 나타났다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제36권4호
• /
• pp.497-503
• /
• 2012

본 연구의 목적은 고온, 고압 환경에서 사용되는 열교환기의 전열관에서 발생되는 열팽창에 따른 열응력, 진동과 같은 기계적 특성을 개선시키고, 전열부 체적을 최소화시키는 관점에서 실험계획법을 이용하여 구불구불한 관 형상에 대하여 형상최적화를 수행하였다. S-관 형상에 대하여 부분별 용도를 제시하였고, 형상 최적화를 위해서 형상변수 및 범위를 정한 후, 유한요소해석을 수행하여 형상변수에 따른 구조적 특성을 평가하였고, 요인배치법을 이용하여 형상변수의 주효과를 분석한 후, 반응표면법(Response surface Methodology)을 이용하여 회귀방정식을 구하고, 최적화 툴을 이용하여 최적화를 수행하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제16권3호
• /
• pp.92-98
• /
• 2012

본 연구는 터널의 유지, 보수, 보강에 필요한 가설공사용 스페이스 트러스 프레임 구조물을 소개한다. 기존 가설공사 시공방식과 장비들의 현황 및 문제점을 분석하고, 터널 설계의 핵심 구성요소를 파악함으로써, 제안된 새로운 가설 시공기술 시스템을 개발하는 과정을 순차적으로 설명한다. 그리고 개발된 가설 시스템을 발주처, 시공사, 터널 이용자 관점에서 사용성 및 경제성을 분석하고, 구조적인 안전성 검토와 최적단면 산정 평가를 상용 유한요소 해석프로그램인 ABAQUS 6.5로 구현하여 본 가설 시스템의 현장적용 기반을 구축한다.

• 대한치과보철학회지
• /
• 제49권3호
• /
• pp.222-228
• /
• 2011

연구 목적: 이 연구의 목적은 삼차원 유한요소 분석법을 이용하여 무치악 구개결손 환자에 사용되는 폐쇄장치의 응력 및 변위를 측정하고 이를 총의치 모형과 비교하는 것이다. 연구 재료 및 방법: 무치악 환자의 컴퓨터단층촬영 영상을 기반으로 구개 중앙에 상악절제술 후 발생한 결손부를 가지는 무치악 상악모형과, 무치악 3차원 유한요소 모형을 제작하였다. 각각의 모형에 적합한 총의치와 폐쇄장치를 제작하고 좌측 소구치와 구치 부위에 200 N의 수직하중을 가하였다. 3차원 유한요소 분석법을 이용하여 두 모형에서 보철물과 잔존 상악골조직의 von Mises 응력값과 변위량을 측정하였다. 결과: 두 모형 모두 하중을 가한 쪽의 피질골에서 최대 von Mises 응력 값이 관찰되었다. 총의치 모형의 피질골에서 가장 높은 값은 2.73 MPa 이었으며 폐쇄장치 모형의 피질골에서 가장 높은 값은 2.69 MPa 이었다. 보철물의 조직면에서도 높은 응력값이 관찰되었다. 최대 변위량은 폐쇄장치에서 총의치보다 더 높은 값이 관찰되었다. 결론: 폐쇄장치는 총의치에 비해 교합력 전달 면에서 불리했고, 더 큰 변위량이 관찰되어 상악절제술을 받은 무치악 환자의 보철치료 시 해부학적 지식에 바탕을 둔 정확한 인상채득과 보철치료 원칙의 적용이 고려되어야 한다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제17권1호
• /
• pp.75-82
• /
• 2004

본 논문에서는 응력파 전파를 수치모의할 때 발생하는 수치적인 분산효과를 제거하기 위해 파동방정식에 기초한 일차원 유한요소모형을 이용하여 수치분산오차의 특성을 분석하고 분산오차를 제어할 수 있는 방법을 제안하였다. 질량행렬을 그대로 사용하는 경우와 집중질량행렬을 사용하는 경우에 대한 수치분산오차를 분석하였다. 개발된 분산제어기법은 공간미분항의 시간단계 가중치 및 질량집중도를 조정하는 음해법과 인위적인 분산항을 추가하는 양해법의 두가지 방법이다. 제안된 분산보정기법을 이용하여 계산한 수치해와 파동방정식의 해석해를 비교한 결과 본 연구에서 제안한 분산보정기법의 타당성을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제45권1호
• /
• pp.21-29
• /
• 2017

복합재료 적층판 기계적 체결부(ASTM D5961 Proc. A, B)에 대하여 치구 설계에서 시험 결과의 해석까지 전체 과정을 제시하였다. 복합재료 적층판 기계적 체결부를 유한요소법을 사용하여 분석하였으며 시험 결과와 비교하였다. 시험편의 파손 거동을 분석하기 위해 점진적 파손해석 방법을 유한요소법에 적용하였다. 시험 파손 하중을 예측하기 위해 3가지 파손이론(최대 응력, 최대 변형률, Tsai-Wu)을 FEM에 적용하였다. 기계적 체결부의 일반적인 변수들을 검토하였으며 주요 변수에 대하여 베어링 강도 차이를 비교하였다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제17권6호
• /
• pp.5-14
• /
• 2001

본 연구에서는 사면안정 확보를 위해 설치된 억지말뚝과 보강사면의 안전율을 산정할 수 있는 간편설계 법을 제안하였다. 억지말뚝-지반간 상호작용은 하중전이법으로, 사면의 안전율은 Bishop의 간편법을 이용하여 산정하였다. 말뚝 간격에 따른 군말뚝 효과를 고려하기 위해 실내모형실험 및 유한요소해석을 수행하였으며 이 결과를 토대로 군말뚝 상호작용계수를 제안하였다. 제안된 군말뚝 상호작용계수는 말뚝중심간격이 좁아질수록 감소하였으며, 두부조건이 자유단인 경우가 다른 구속조건에 비해 큰 폭으로 감소하였다. 개발된 억지말뚝의 설계기법은 본 연구에서 수행한 원심모형실험, 현장시험 및 기존 유한요소해석결과와 비교.분석하였다. 본 해석프로그램은 3차원 유한요소해석에 비해 쉽고 간단하면서도 말뚝-지반간 상호작용에 의해 매우 복잡한 거동을 나타내는 억지말뚝을 비교적 적절히 설계 할 수 있음을 알 수 있었다.