• Title/Summary/Keyword: 유한요소해석 모델

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Analysis of Natural Frequency Change of Foundation Scour Imitation Pier Using FEM (유한요소해석을 이용한 기초세굴모의 교각의 고유진동수 변화분석)

  • Chang, Sung-Hee;Park, Byung-Cheol;Lim, Jong-Hyuk
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2010.04a
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    • pp.183-186
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    • 2010
  • 교각에서의 기초세굴 단계 및 상부구조물의 영향에 따른 진동특성을 파악하기 위해 교각 시험체를 이용하여 충격진동실험과 Midas FEA ver.2.0를 이용한 유한요소해석을 수행하였다. 기초세굴 모의는 교각시험체 기초 주위의 지반을 단계별로 굴착하였으며, 상부구조물의 영향은 철근콘크리트 블록을 제작하여 교각 시험체 위에 재하하였다. 충격진동실험과 수치해석결과, 강성이 작아지거나 질량이 커질수록 1차 모드 고유진동수도 작아지는 등 유사한 경향을 나타내었다. 대체적으로 충격진동실험으로 구한 1차모드 고유진동수는 수치해석으로 구한 값보다 작은 경향을 나타내었으며, 이는 지반의 강성변화를 수치해석 모델에서 연속적으로 반영하지 못하는 한계로 인해 발생한 오차로 판단된다. 따라서 1차 모드 고유진동수의 변화를 이용한 교각 세굴 건전성 평가를 위한 유한요소해석을 위해서는 지반물성을 보다 잘 모의할 수 있는 기법의 개발이 필요하였다.

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Analysis of Cold-Formed Steel Beams Considering Local Buckling and Lateral Buckling (국부좌굴과 횡좌굴을 고려한 냉간성형 ㄷ 형강보의 해석)

  • Jeon, Jae-Man;Lee, Jae-Hong
    • Journal of Korean Association for Spatial Structures
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    • v.6 no.3 s.21
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    • pp.77-86
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    • 2006
  • The stress analysis of cold-formed channel section steel beams under transverse load is presented. The local buckling as well as the lateral buckling effects are included in the analysis. The analytical model is developed based on the thin-walled beam theory, and a one-dimensional finite element model is formulated to solve the analytical model. Numerical results are compared with AISI code. It shows that the proposed model is appropriate for predicting of stress as well as deflection of the cold-formed channel section beam.

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섭동법을 이용한 구조 재설계 기법

  • 김종현;임채환
    • Bulletin of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.31 no.1
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    • pp.22-25
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    • 1994
  • 종래의 재설계 방법으로는 시행착오 방법이 있다. (Fig. 1 참고). 이 방법은 설계자의 경험이나 직관 등에 의하여 설계를 변경한 후 다시 구조해석을 하여 재설계조건의 만족여부를 확인하는 방법이다. 이때 재설계조건을 만족하지 않을 경우 설계를 다시 바꾸고 구조해석으로 재설계조 건을 확인하여야 한다. 따라서 이 방법은 비효율적이고 설계조건에 쉽게 맞추기도 어렵다. 이러한 단점을 보완한 새로운 재설계방법으로 민감도 해석(Sensitivity Analysis)과 섭동법(Perturbation )에 의한 방법이 있다. 민감도 해석은 설계조건을 설계변수의 민감도로 나타내는 방법이고 섭동 법은 설계조건을 설계변수들의 함수로 나타내는 방법이다. 대형구조물의 구조해석과 구조설계 문제는 대부분 유한요소법에 의존한다. 따라서 이러한 대형구조물의 재설계 도구가 되기 위해서 쟤설계 프로그램은 유한요소해석 프로그램의 후처리 프로그램(Postprocessor)으로 개발되어야 한다. 이러한 전제조건 때문에 설계가 끝나고 유한요소해석을 행한 후 재설계를 하기 위해서 유한요소해석 모델을 사용하는 것이 바람직하다.

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Stress Analysis of the Blade Joint for a Small Wind Turbine (소형풍력터빈 블레이드 체결부의 응력해석)

  • Kim, Deok-Su;Jung, Won-Young;Jung, Jin-Tai
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.36 no.1
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    • pp.117-124
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    • 2012
  • In this paper, an analysis of the joint that transmits power from the blades to the generator is performed using the FEM (finite element method). The mode shapes and natural frequencies were extracted using experimental modal analysis in order to establish the FEM model. Then, the model was verified by comparing the mode shapes and natural frequencies to those obtained from the ANSYS modal analysis. Dynamic stress analysis was performed at the rated and limited wind speeds considering the wind load and gravity.

Design Evaluation of WEDM Based on Deformation Analyses and Axiomatic Design (변형해석 및 공리적 설계에 의한 와이어 방전가공기의 설계평가)

  • Lee, Hyung-Yil;Woo, Sang-Woo;Kim, Joo-Won;Kim, Choong-Yeon
    • Proceedings of the KSME Conference
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    • 2001.06c
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    • pp.572-579
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    • 2001
  • Recent industrial requirements for highly precise shape processing have brought the electric discharge machining (EDM) in great need. High precision in EDM is primarily achieved by high performance controllers. However there exists inherent precision loss due to structural deformation. On this background, we study structural deformation characteristics of wire cut EDM via finite element (FE) analysis and axiomatic design. Two different wire cut EDMs are selected as analysis models. 3D CAD package I-Deas is first used to construct FE models of wire cut EDMs, and then ABAQUS FE code is used for following structural analysis. Pertinency of FE mesh refinement is discussed in terms of ${\eta}-factor$. It is shown that performance accuracy of EDM depends strongly on the structural characteristics. Some design enhancements are suggested in an axiomatic design point of view. Finally we provide weight and temperature induced displacement discrepancies between wire end points as position functions of each subframe.

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Inverse Estimation of Fatigue Life Parameter based on Bayesian Approach (베이지안 접근법을 이용한 피로수명 파라미터의 역 추정)

  • Heo, Chan-Young;An, Da-Wn;Choi, Joo-Ho;Jeon, Jeong-Il
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2010.04a
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    • pp.620-623
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    • 2010
  • 구조요소의 설계에서 유한요소해석은 매우 효과적인 방법이며 정확한 해석 기술을 요구한다. 그러나 제조 공정이나 환경에 따라 달라지는 재료 물성이나 불확실성을 내포하는 피로 물성을 확정적인 값으로 이용하는 등 입력 변수의 부정확한 정보로 인해 유한요소해석 결과를 신뢰하지 못하는 경우가 자주 발생한다. 실제 시험을 통해 설계의 결과를 예측하는 것은 경제적인 측면과 시간소요 면에서 한계가 따르기에 신뢰할 수 있는 유한요소해석 방법이 요구된다. 본 연구에서는 고주기의 피로 해석을 위해 유한요소해석을 이용하여 스프링의 응력-수명(S-N) 파라미터를 역 추정하고 수명을 예측해 보았다. 이를 위해 실제 산업현장에서 쓰이는 자동차 서스펜션 코일 스프링을 예제로 사용하였다. 시험 모델에 대해 불확실성을 고려한 베이지안 접근법을 이용하여 입력변수의 파라미터를 역 추정하였으며, 마코프체인몬테카를로(Markov Chain Monte Carlo) 기법을 이용하여 얻어진 피로 물성 파라미터의 샘플 데이터를 이용해서 유한요소해석을 실시하고 신뢰수준 내에서 새로운 구조요소의 피로수명을 예측하였다.

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광학탑재체 지지구조물 열지향오차 해석기법 연구

  • Kim, Kyung-Won;Kim, Jin-Hee;Rhee, Ju-Hun;Jin, Ik-Min
    • Aerospace Engineering and Technology
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    • v.4 no.1
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    • pp.45-48
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    • 2005
  • Study on the thermal pointing error analysis for optical bench was performed in this paper. Spacecraft FEM is necessary to conduct thermal pointing error analysis for optical bench. But generally during the preliminary design, exact spacecraft FEM does not exist. So the analysis method to predict thermal pointing error of spacecraft is necessary without exact spacecraft FEM. In this study, these analysis techniques are described.

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Automated Structural Design System Using Fuzzy Theory and Neural Network (피지이론과 신경망을 이용한 구조설계의 자동화 시스템)

  • Lee, Joon-Seong
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.15 no.12
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    • pp.236-243
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    • 1998
  • 퍼지 이론과 계산기하학적 수법에 의한 자동요소 생성법, 해석코드 및 상용 솔리드 모델러를 유기적으로 통합한 자동화된 설계시스템을 개발하였다. 본 시스템은 여러 가지 복합현상과 관련된 실제 구조물에 대한 설계기능을 갖고 있다. 정전장 해석, 변형해석 및 모드해석 등과 같은 해석하고자 하는 물리적인 현상에 의존한 형상모델이 자동적으로 유한요소모델로 변환되어 해석을 수행한다. 또한 신경망의 기능을 도입, 통합시킴으로써 설계해의 영역을 유용하게 제시하여 준다. 개발한 시스템은 정전 마이크로머쉰의 성능 평가에 적용하여 그 효용성을 검증하였다.

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FEM Analysis of Cleaning Machines by Design Change (설계 변경된 세척기의 유한요소해석)

  • Lee, Jong-Sun
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.15 no.10
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    • pp.5950-5954
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    • 2014
  • FEM analysis of cleaning machine was performed. A cleaning machine was designed and measured to develop a cleaning machine with highly improved performance and a real configuration. 3D modeling was conducted using the 3-D design program CATIA V5. In addition, FEM analysis was conducted on the modeled cleaning machine using the ANSYS finite element analysis program and the pressure changes in internal fluid flow were visualized. This result was applied to the new product development of cleaning machines.

Nonlinear Analysis of Reinforced Concrete Shells Subjected to Cyclic Load (반복하중을 받는 철근 콘크리트 쉘구조의 비선형 해석)

  • 김태훈;유영화;신현목
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.4 no.1
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    • pp.35-50
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    • 2000
  • 본 논문에서는 반복하중을 받는 철근 콘크리트 쉘구조물의 해석을 위한 비선형 유한요소 해법을 제시하였다 유한 요소로서는 충상화기법을 이용한 부재회전강성도를 갖는 4절점 평면 쉘요소가 개발되었다 두께 방향에 대한 철근과 콘크리트의 재료성질을 고려하기 위하여 충상화기법이 도입되었다. 재료적 비선형성에 대해서는 균열콘크리트에 대한 인장, 압축, 전단모델과 콘크리트중에 있는 철근모델을 조합하여 고려하였다. 이에 대한 콘크리트의 균열모델로서는 분산균열모델을 사용하였으며 철근에 대해서는 1축 응력상태로가정하여 등가의 분산 분포된 철근량으로 모델화하였다 구성모델은 재하, 제하 그리고 재재하과정을 포함하여 요소는 반복하중하에서 철근콘크리트 쉘의 거동을 파악할 수 있다 신뢰성 있는 실험결과와 비교를 통하여 본 논문의 해석방법이 반복하중을 받는 철근콘크리트 쉘구조의 비선형 해석에 적합한 방법임을 입증하고자 한다.

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