• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.30 no.6
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• pp.39-45
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• 2002

In this paper, a finite element formulation was introduced for the three-dimensional cure simulation of composite structures. Based on the formulation, a three-dimensional finite element code was developed. Numerical examples found in the literatures were solved for code verification. Results from the present analyses agreed well with the measured cure-induced temperatures. Unlike in one or two dimensional analysis, temperature and degree of cure were able to be calculated at any point within composite structures in the present analysis. The finite element program can be used for the cure simulation of composite structures with arbitrary geometry under non-uniform autoclave temperature distribution.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2009.04a
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• pp.375-378
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• 2009

본 논문에서는 API X80 강의 대변형 비선형 거동을 모사하기 위해 비선형 유한요소해석을 수행하였다. 고강도 강재의 거동을 모사하기 위해 GTN(Gurson-Tvergaad-Needleman) 모델을 사용하였으며, 비선형 해석을 위해 범용 유한요소해석 프로그램인 ABAQUS와 User Subroutine의 사용자 재료모델(UMAT)을 연계하여 사용하였다. 해석결과와 인장실험의 결과와의 비교를 통해 GTN 모델에서 사용되는 재료모델 상수를 도출하였고, 도출된 값들은 개발된 사용자 재료모델과 함께 API X80 강의 각종 실험을 모사하고 대변형 상황의 강재 파이프의 거동을 분석하는데 유용하게 사용될 수 있다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.613-616
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• 2010

본 논문에서는 라인파이프 강관의 압축-휨 좌굴 성능 평가 기법을 개발하기 위해 비선형 유한요소해석을 사용하였다. 고강도 강재의 연성거동을 모사하기 위해 범용 유한요소해석 프로그램인 ABAQUS의 사용자 재료모델을 사용하여 GTN(Gurson-Tvergaad-Needleman) 모델을 작성하였다. 실험결과와의 비교를 통해 재료모델상수를 결정하였으며 압축-휨 좌굴 실험의 모사에 사용하였다. 압축-휨 좌굴 성능 평가는 비선형 유한요소해석의 결과로부터 얻어진 한계압축변형률과 최대휨모멘트를 기준으로 수행될 수 있다. 개발된 성능 평가 기법은 고강도 강재를 이용한 라인파이프의 설계 시 대변형 거동 분석에 유용하게 사용될 수 있다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.38 no.7
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• pp.727-734
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• 2014

This paper describes multi-scale based ductile fracture simulation using finite element (FE) damage analysis. The maximum and crack initiation loads of cracked components were predicted using proposed virtual testing method. To apply the local approach criteria for ductile fracture, stress-modified fracture strain model was adopted as the damage criteria with modified calibration technique that only requires tensile and fracture toughness test data. Element-size-dependent critical damage model is also introduced to apply the proposed ductile fracture simulation to large-scale components. The results of the simulation were compared with those of the tests on SA333 Gr. 6 full-scale pipes at $288^{\circ}C$, performed by the Battelle Memorial Institute.

• Tunnel and Underground Space
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• v.14 no.6 s.53
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• pp.411-422
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• 2004

Sinkhole subsidence occurs over abandoned mine workings and can be detrimental to human lives, damage to properties and other surface structures. In this study, simulation of sinkhole development process is performed using special finite element procedure. Especially, creation of mine voids due to roof falls and generation of goaf from broken rocks are simulated using active-passive-active finite elements. An active or solid element can be made passive or void once the tensile failure criterion is satisfied in the specified sinkhole formation zone. Upon completion of sinkhole development process, these passive elements in again be made active to simulate goal region. Several finite element models are analyzed to evaluate the relationships between sinkhole formation with width of gallery. depth of mine, roof condition and bulking factor of roof rocks. This study demonstrates that the concept of passive elements in numerical analysis can be used effectively for analyzing sinkhole formation or roof fall phenomenon in general.

• Journal of the Korean Geosynthetics Society
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• v.18 no.2
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• pp.11-21
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• 2019

This paper describes the applicability of FEA(Finite Element Analysis) to the simulation of pile pullout behavior under various soil conditions (relative density and fines content), in order to evaluate reasonably the pullout resistance of pile. That is, the results of previous research (You et al., 2018) were analyzed by FEA under the same conditions. The FEA results showed that axisymmetric analysis using virtual ground was able to evaluate the skin friction of the pile. Also, axisymmetric analysis, which can apply the shear resistance characteristics of the pile-soil interface in various soil conditions, could be used as an analytical method that can simulate a reasonable pile pullout behavior. Therefore, the analytical model proposed in this study was able to simulate appropriately the pullout behavior based on the stress-strain relationship of the pile-soil interface.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.31 no.4
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• pp.199-206
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• 2018

In this study, numerical analysis is applied to a two - dimensional model for verifying the general finite element program, Abaqus' s extended finite element method(XFEM). The cohesive element model used in the existing research has a limitation in simulating the actual crack because of the disadvantage that the crack path should be predicted and the element should be inserted. For this reason, the extended finite element method(XFEM), which predicts the path of cracks based on the directionality and specificity of stress, is emerging as a new solution in crack analysis. The validity of the XFEM application was confirmed by comparing the cohesive element analysis with the XFEM analysis by applying the crack path to the self - evident two - dimensional model. Numerical analysis confirms stress distribution and stress specificity immediately before crack initiation and compares it with actual crack initiation path. Based on this study, it is expected that cracks can be simulated by performing actual crack propagation analysis of complex models.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.16 no.6
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• pp.79-85
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• 2000

본 논문에서는 사질토 지반에 일정기간 계속하여 증가되는 단계별 하중이 작용할 때 발생할수 있는 지반의 밀도화 현상을 hyperbolic model의 매개변수 변화를 고려한 방법으로 유한요소법에 의한 수치적 침하해석에 반영해 주었다. 이를 위해 사질토의 상대밀도별 삼축압축실험을 실시하여 매개변수를 산정하였으며, 이를 토대로 각각의 상대밀도의 변화에 따른 매개변수값을 Lagrange의 다항식 수치보간법으로 프로그램에 반영하였다. 또한 유한요소프로그램 내에서 요소의 체적을 계산하고 체적의 변화를 상대밀도 개념으로 접근함으로서 지반의 밀도화를 프로그램내에서 모사할수 있도록 하였다. 본 연구에서 개발한 해석 프로그램에 의한 지반의 밀도화현상의 모사 결과를 실내 모형기초재하실험에 의하여 비교 분석해 본 결과 기존의 해석 보다 향상된 결과를 나타냄을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1997.11a
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• pp.29-29
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• 1997

각광 받는 구조재료인 섬유강화 복합적층재에 대한 기계적 체결 거동은 본질적인 재료의 이방성에 의해서 파단강도가 파단 모우드와 매우 밀접한 관련을 갖는 것으로 알려져 있다. 따라서, 복합적층판 체결부의 정밀 구조 설계에서는 단순화에 따른 오차를 줄이고 정밀해에 의한 설계 및 해석이 요청된다. 특히, 층간응력 성분을 무시할 수 없는 두께를 갖는 복합적층 판의 기계적 체결부 해석이나 실제 구조물의 체결부에서 발생하는 굽힘이나 비틀림과 같은 하중 상태를 묘사하기 위해서도 정밀한 3차원 응력 해석은 필요하다. 하지만, 지금까지 기계적 체결부의 거동에 관한 연구는 층간응력 성분들을 어느정도 무시할 수 있는 얇은 평판에 대한 2차원 응력해석에 주로 국한되어 왔으며, 일부 수행된 체결부에 대한 3차원 응력 해석의 경우 여러 단점을 갖는 3차원 연속체 요소에 의한 유한요소 해석이 수행되었을 뿐이다.본 연구는 층간응력 성분들을 무시할 수 없는 두께를 갖는 복합적층판의 기계적 체결부 해석에 지금까지 사용되어온 3차원 연속체 요소에 의한 유한요소 방법이 갖는 단점들을 개선한 Layerwise 유한요소법을 이용하여 3차원 응력해석을 수행하였다. 특히, 선형상보성원리에 근거한 최적설계 기법을 응용하여, 기계적 체결시 핀과 적층판의 홀 사이에 발생하는 하중 전달 과정을 모사하고, 접촉력에 의한 홀 주위의 복잡하고 국부적인 응력 집중현상을 규명하여본다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.32 no.4C
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• pp.159-167
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• 2012

In this study, laboratory model pile-load test and finite element analysis were carried out to compare and analyze the strain behaviour around the model pile tip. In order to simulate the pile load, both the LCM(load control method)and DCM(displacement control method) were introduced to determine which one is appropriate for the FE simulation. In contrast to the previous simulation method, two interface elements around the model pile were used to consider the slip effect in the finite element analysis and its results were compared to the model test. Through this study it was found that the degree of non-associated flow was a dominant factor in terms of numerical solution convergence. In addition, an improved FE mesh was required to obtain the symmetric distribution of the maximum shear strain contour.