• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1997.11a
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• pp.20-20
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• 1997

고강도 알루미늄 대형 링롤재를 급냉할 때 발생하는 잔류응력을 2차원 및 3차원 유한 요소 해석하였고, 3단계 절단법에 의해 측정된 변형율과 ABAQUS의 요소제거 기능을 이용한 해석 값을 직접 비교하였다. 급냉후 잔류응력 해석결과는 2단과시효 후 측정값과 비슷한 경향을 보였으나 그 절대값의 차이가 크게 나타났다 이는 시편 링의 높이가 작아 실험 값이 부정확하였기 때문이며 링의 높이를 증가시켜 높이방향으로 균일한 응력분포를 갖도록 하면 그 차이가 감소될 것으로 판단된다. 잔류응력을 측정하는 3단계 절단 과정을 모사한 3차원 해석결과와 측정된 변형율을 직접 비교함으로써 실험과 해석의 정확성을 향상시킬 수 있도록 하였다. 이로부터 잔류응력이 존재하는 일반적인 알루미늄 구조물의 기계가공에 의한 변형을 정확히 예측할 수 있는 기반을 마련하였으며 구조해석 시 잔류응력의 영향을 고려할 수 있게 되었다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2009.04a
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• pp.239-242
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• 2009

구조물의 표면에 부착된 압전소자(이하 PZT)의 전기역학적 어드미턴스(Electro-mechanical admittance)는 PZT와 구조물의 상호작용에 의해 발생하는 PZT의 압전효과와 유전성(dielectric)이 결합되어 발생되는 신호이다. 고주파수 대역에서 PZT의 전기역학적 어드미턴스는 구조물의 국부손상에 민감하게 반응하는 것으로 알려져 있다. 실험에서 측정된 PZT의 전기역학적 어드미턴스 분석에 널리 쓰이는 Liang 모델은 구조물을 단자유도계로 단순화하여 구조물의 동적특성이 전기역학적 어드미턴스에 미치는 영향을 정확하게 나타내기 어렵다. 유한요소법을 통해 PZT와 구조물의 상호작용을 해석하면 이러한 문제점을 해결할 수 있다. 그러나 고주파 대역에서 정확한 해석을 위해서는 유한요소망을 조밀하게 구성해야 하므로 많은 계산비용이 수반된다. 이 연구에서는 유한요소법과 비교하여 월등히 적은 계산비용으로 고주파 대역의 동적 응답을 매우 정확하게 모사할 수 있는 스펙트럼 요소법(Spectral Element Method ; 이하 SEM)을 통해 판구조물에 부착된 PZT의 전기-역학적 어드미턴스를 해석한다. 수치 예제 및 실험 예제를 통하여 내민보에 부착된 PZT에서 발생하는 전기-역학적 어드미턴스를 취득하고 이를 SEM해석 결과와 비교한다.

• Journal of the Society of Disaster Information
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• v.15 no.2
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• pp.186-197
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• 2019

Purpose: This study intends to develop a nonlinear cyclic plasticity damage model in the framework of finite element formulation, which is capable of taking large deformation effects into account, in order to accurately predict the hysteretic behavior of stainless steel structures. Method: The new cyclic constitutive equations that utilize the combined isotropic-kinematic hardening rule for plastic deformation is incorporated into the damage mechanic model in conjunction with the large strain formulation. The damage growth law is based on the experimental observations that the evolution of microvoids yields nonlinear damage accumulation with plastic deformation. The damage model parameters and the procedure for their identification are presented. Results and Conclusion: The proposed nonlinear damage model has been verified by simulating uniaxial strain-controlled monotonic and cyclic loading tests, and successfully applied to a thin-walled stainless steel pipe subjected to constant and alternating strain-controlled cyclic loadings.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2003.11a
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• pp.1401-1406
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• 2003

Mechanical behavior of a piezoelectric actuator is studied as a preceding research for the manufacturing of three-dimensional micro-structures. It is needed to examine the simulation of a piezoelectric actuator according to applied direction of voltage, by researching displacement characterization of piezoelectric material through piezoelectric theory. To this end, finite element modeling is employed to study the response of a piezoelectric material under the various input voltages. Where the actuator is simulated by use of ANSYS. To avoid direct contact piezoelectric material with working fluid, silicon, polymer, etc., the actuator is modeled with nickel fixed diaphragm.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2005.11b
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• pp.619-621
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• 2005

햅틱 장치를 이용한 변형체의 실시간 시뮬레이션은 가상현실을 구축하기 위한 중요한 기술의 하나로서 최근에 크게 각광받고 있다. 본 연구에서는 햅틱 장비와 변형체의 정확한 인터페이스를 구축하기 위하여 변형체의 물리적 특성을 고려한 연속체적 모델인 유한요소법을 통한 선행해석을 수행한다. 변형체와 햅틱 장치의 상호작용 과정에서 발생하는 변형과 반력을 사용자에게 실시간으로 제공하기 위하여 선행해석 결과를 이용한 변형체의 정적 시뮬레이션을 구현한다. 이와 함께 햅틱 장치와 접촉이 이루어지는 부분의 변형을 보다 자연스럽게 표현하기 위하여 적응적 유한요소법인 s-adaptive 방법을 적용하였으며 햅틱 장치와 접촉이 끝난 후의 변형체가 평형 상태로 돌아가는 과정을 모사하기 위하여 Newmark scheme을 통한 동적 시뮬레이션을 구현한다. 또한 최적화 행렬 연산 함수인 BLAS와 LAPACK을 이용하여 행렬 연산을 빠르게 수행하고 효율적인 메모리 사용 추구한다.

• Journal of the Korean Geosynthetics Society
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• v.16 no.4
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• pp.67-74
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• 2017

In order to prevent the ground subsidence accidents caused by the occurrence of underground cavity, it is necessary to evaluate the mechanical characteristics in the relaxation zone of the underground cavity. Also, the relaxation zone including underground cavity be appropriately reinforced. This paper described analysis results based on finite element method that was conducted to analyze the mechanism for occurrence of the relaxation zone around the underground cavity. The finite element analysis applied in forced displacement was carried out to simulate the underground cavity and relaxation zone, and then there were compared with previous research results. The analysis results showed that the void distribution of soil around the underground cavity has figured out. As a result, the area of the relaxation zone could be quantitatively presented by reduction characteristics of the shear stress.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2009.04a
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• pp.387-390
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• 2009

본 연구에서는 유한요소 해석 상용 소프트웨어 중 하나인 ABAQUS 을 이용하여 기존의 ABAQUS 가 고려하지 못했던 상변태와 변태소성을 고려하는 프로그램을 개발하고 이를 이용하여 실제 용접 공정 해석을 수행하였다. 열원의 크기와 분포, 속도, 이동 경로 등을 모사하기 위해서 DFLUX 를,복합상에서의 재료의 열팽창 계수와 열변형률을 정의하기 위해서 UEXPAN 을 코딩하였다. 또한 재료의 상분율 및 온도에 따른 열적 구성 거동을 정의하기 위해서 UMATHT를 상변태와 그에 따른 변태소성을 반영하여 응력을 갱신하는 UMAT을 구현하였다. User Subroutine UMAT 은 아탄성 수식화와 합분해를 이용하여 증분형(Rate-form)으로 응력을 갱신하며 아탄성 수식화를 이용하여 상변태와 변태소성이 고려된 대응접선 계수가 새롭게 정의되었다. 프로그램의 타당성과 정확성을 검증하기 위해서 이미 그 정확성이 입증된 GFC(General Finite-element Code)를 사용하였다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.42 no.11
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• pp.919-926
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• 2014

In this paper, the effect of material properties on fracture behavior was studied using cohesive zone model and extended finite element method. The rectangular tensile specimen with a central inclined initial crack was modeled by plane stress elements. In the CZM modeling, cohesive elements were inserted between every bulk elements in the predicted crack propagation region before analysis, while in the XFEM the enrichment to the elements was added as needed during analysis. The crack propagation behavior was examined for brittle and ductile materials. For thin specimen configuration, wrinkle deformation was accounted for by geometrically nonlinear post-buckling analysis and the effect of wrinkling on the crack propagation was investigated.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2011.12b
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• pp.614-616
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• 2011

본 연구에서는 유한요소법과 변형률 의존성 연성파괴이론을 이용하여 드로잉 공정에서의 AZ31 마그네슘 합금 판재의 파단 발생을 예측 하였다. 다양한 온도에서의 사각컵 드로잉 실험을 수행하여, 각 온도조건에서의 파단깊이를 측정하였으며, 고온 인장시험을 통해 연성파괴상수를 온도 및 변형률 속도에 의존적인 값으로 표현하고, 실험과 동일하게 모사된 유한요소해석을 수행하였다. 해석결과 얻어진 각 요소의 온도 및 변형률 속도에 따른 연성파괴상수를 이용하여 파단발생을 예측하였으며, 실험결과와 검증하였다.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.15 no.2
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• pp.50-55
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• 2011

A preburner for the high performance, staged combustion cycle liquid rocket engine is being developed. For the structural design processes, strength experiments and finite element analyses on specimens simulating the brazing joints of the preburner, were performed and compared. Total two kinds of the specimen were manufactured for the tests. One simulated the joints between the oxygen injectors and the head junctioned by the conventional vacuum brazing. The another was made to test the brazing surfaces by vacuum compression between the combustion chamber cooling channel and the outer wall. During the burst experiments, it was observed that the fractures were occurred not at the brazed joining but in the middle of the face plate and the cooling wall. In addition, the analysis showed that the predicted fracture locations and the strains were well matched with the experiment results.