• 제목/요약/키워드: 응력경로

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아탄성 수식화를 통한 용접공정의 유한요소 해석 (Finite Element Analysis of Welding Processesby way of ABAQUS Hypoelestic formulation)

  • 이계형;한유성;장현칠;임세영
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
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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.

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살물선의 피로균열 전파해석과 피로강도 평가에 대한 연구 (A Study on Fatigue Crack Propagation Analysis and Fatigue Strength Evaluation for Bulk Carrier)

  • 엄동석;김충희
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제11권4호
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    • pp.112-124
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    • 1993
  • It has been reported that fatigue damage sometimes occurred at the stress concentrated and dynamic loaded structural members of bulk carrier. In this paper, studies on fatigue strength of hull structures are reviewed, and the program for evaluating fatigue strength is developed. And the fatigue crack initiation and propagation on the end part of cargo hold frame of bulk carrier were calculated by FEM stress analysis and the fatigue strength evaluation program. These method can be applied not only to the crack initiation life but also to crack propagation life for the hull structural members at the hull design stage and be effective as the guideline to prevent the crack initiation or to estimate the fatigue strength for repairing of the fatigue damaged structures of real ships.

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세라믹 접합부재에 대한 파괴역학인자 및 파면 해석 (Analysis of Fracture Mechanics Parameter and Fracture Surface in Bonded Ceramic Joints)

  • 김기성
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 1997년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.156-163
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    • 1997
  • Recently, attempts have been made to be join ceramics to metals in order to make up for the brittleness of ceramics. The difference in the coefficients of linear expansion of the two materials joined at high temperature will cause residual stress, which has a strong influence on the strength of the bonded joints. In this paper, the residual stress distribution and stress intensity factors of the ceramic/metal bonded joints were analyzed by 2-dimensional elastic boundary element method. Fracture toughness tests of ceramic/metal bonded joints with an interface crack were carried out. So the advanced method of quantitative strength evaluation for ceramic/metal bonded joints is to be suggested. Fracture surface and crack propagation path were observed using scanning electron microscope.

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2차원 선형 탄성 이방성 재료에서 $J_k$-적분을 이용한 응력확대계수 계산 (Calculation of Stress Intensity Factor in 2-D Using $J_k$-Integral for a Rectilinear Elastic Anisotropic Body)

  • 안득만;최창연
    • 한국정밀공학회지
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    • 제18권7호
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    • pp.134-142
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    • 2001
  • The integrals $J_k$(k=1,2) in the rectilinear anisotropis body in 2-D were determined using Lekhnitskii formalism. The relationship between $J_k$ and stress intensity factors are implified by the important equation between elastic compliance. The numerical evaluation of stress intensity factor for the single edge crack in mixed mode is determined by superposing known exact solutions.

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J-적분을 이용한 용접구조물의 파괴해석 (Fracture Analysis of Welded Plates using the J-integral)

  • 심용래
    • 전산구조공학
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    • 제9권4호
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    • pp.173-179
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    • 1996
  • 용접구조물의 파괴거동을 분석하기 위해서는 용접중의 열전달 해석, 잔류응력 해석, 그리고 파괴해석이 같이 병행되어야 한다. 잔류응력이 존재하면 J-적분은 적분 경로에 관계없이 일정한 값을 갖는 특성을 잃게 된다. 그러므로 용접부의 J-적분 해석을 위해서는 별도의 프로그램을 개발하여야 한다. 본 연구에서는 균열선단에서의 J-적분을 계산하기 위한 이론식 및 프로그램을 개발하였으며 적용사례로 박판 및 후판의 다층용접에 대한 J-적분값을 계산하였다.

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점진적 최적화 기법에서 불규칙 삼각망을 이용한 평면구조의 응력경로 탐색모델의 개발 (Development of a Stress Path Search Model of Evolutionary Structural Optimization Using TIN)

  • 김남수;이정재;윤성수;김윤순
    • 한국농공학회논문집
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    • 제46권4호
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    • pp.65-71
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    • 2004
  • Stress Path Search Model of Evolutionary Structural Successive Optimization (SPSMESO) using Triangular Irregular Network(TIN) was developed for improving over burden at initial design of ESO and strict stress direction of strut-and-tie model and truss model. TIN was applied for discretizing structures in flexible stress path and segments of TIN was analyzed as one-dimensional line element for calculating stress. Finally, stress path was searched using ESO algorithm. SPSMESO was efficient to express the direction of stress for 2D structure and time saving.

반도체 패키지의 층간박리 파괴역학인자 해석 및 균열진전경로 예측 (Analyses of Fracture Parameters and Prediction of Crack Propagation Path on Delamination in the LSI Package)

  • 정남용;박철희
    • 한국생산제조학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.401-409
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    • 2009
  • This paper presents a method of calculating the stress intensity factor (K) and crack propagation direction (${\theta}_0$) at the crack-tip that is associated with delamination in the large scale integration(LSI) package. To establish a reasonable strength evaluation method and life prediction, it is necessary to assess fracture parameters under various fracture conditions. Therefore, we conducted quantitative stress singularity analysis considering thermal stress simulating the changes of crack length (a), (h) and (v) in delamination using the 2-dimensional elastic boundary element method (BEM), and from these results predicted crack propagation direction and path.

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입상토의 응력경로 의존거동 (Stress-Path Dependent Behavior of Granular Soil)

  • 정진섭;권원식
    • 한국농공학회지
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    • 제40권1호
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    • pp.106-117
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    • 1998
  • The nature of stress-path dependency, the principle that governs deformations in granular soil, and the use of Lade's double work-hardening model for predicting soil response for a variety of stress-paths have been investigated, and are examined The test results and the analyses presented show that under some conditions granular soils exhibit stress-path dependent behavior. For stress-paths involving unloading or reloading, the stress-path with the higher average stress level produces the larger strains, whereas all stress-paths having the same intial states of stress, and involving only primary loading conditions, produce strains of similar magnitudes. Experimental evidence indicates that the stress- path dependent response obtained from the double work-hardening model is also observed for real soils. It is concluded that the influence of stress history on the friction angle is negligible and the strains increment direction is uniquely determined from the state of stress but is not perpendicular to the yield surface. The strains calculated from Lade's double work-hardening model are in reasonable agreement with those measured.

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철근콘크리트판의 비선형 파괴 유한요소 모델에 관한 연구 (Nonlinear Fracture Finite Element Model of Reinforced Concrete Plates)

  • 진치섭;차영수;엄종옥
    • 대한토목학회논문집
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    • 제8권3호
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    • pp.11-20
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    • 1988
  • 사하중과 단조 활하중을 받고 있는 철근콘크리트판에 대한 일반적인 유한요소 해석방법을 개발하였다. 이 방법을 통하여 탄성, 비탄성 및 극한범위에서 하중-변형 응답과 균열전파를 추적할 수 있었고 또한 응답 경로를 통하여 콘크리트와 철근의 내부응력을 결정할 수 있었다. 면내응력과 휨응력간의 상호작용을 고려하는 층분할된 8 절점 등매개변수 요소를 개발하였다. 수치해를 구하는 방법은 접선증분 강성도법을 이용하였다. 본 해법에 대한 유효성을 검토하기 위하여 다른 해석결과들과 비교하였다.

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원형 자유면을 이용한 암반 파쇄의 수치해석적 연구 (Numerical study on rock splitting using the cylindrical cavity)

  • 안성권
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제19권6호
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    • pp.1013-1028
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    • 2017
  • 본 논문은 원형 자유면을 이용한 암반 파쇄에 대한 수치해석적 연구이다. 암반 파쇄시 균열 발생에 대한 메커니즘을 알아보기 위하여 수치해석을 통해 응력 및 변형율 경로를 분석하였다. 수치해석 결과로부터 균열선의 주응력 분석으로 최대 주응력을 산출하여 취성 재료의 파괴와 균열 진전에 대하여 분석 규명하였다. 또한 본 연구결과를 통하여 암반파쇄시 균열 진전 방향이 전환되는 거동 메커니즘을 제시하였다.