• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
• /
• 2009.04a
• /
• pp.34-37
• /
• 2009

본 논문에서는 원자적 계산(atomistic calculation)을 이용한 나노박막의 평형상태(self-equilibrium state)에 대한 해석기법을 제시한다. 두께가 얇은 나노박막은 표면 응력(surface stress)에 의한 영향으로 원자간 거리가 벌크상태의 거리보다 작아진다. 두께가 얇은 나노박막에서의 원자 사이의 거리는 표면 응력과 탄성계수들의 표현식으로 계산이 가능하며, 본 논문에서는 {100}, {111}, {110} 표면을 가지는 나노박막의 평형상태의 해석을 위한 해석적 방법을 제시한다. 원자 사이의 거리를 계산하기 위해서는 보다 정확한 표면 응력의 계산방법이 필요하다. 본 연구에서는 나노박막의 평형상태에 대한 해석을 위해 surface relaxation model을 제시하고, 이 모델을 이용하여 표면응력(surface stress)과 표면강성계수(surface stiffness tensor)와 같은 surface parameter의 계산을 수행한다. 본 논문에서 제시된 surface relaxation model을 검증하기 위하여 분자동역학 전산모사(molecular dynamics simulation)의 수치 결과를 제시하고, 본 연구에서 계산한 equilibrium strain과 비교 검증한다.

• The Korean Journal of Rheology
• /
• v.6 no.1
• /
• pp.49-59
• /
• 1994

높은 전기장 하에서 다분산, 비구형 실리카/실리콘 오일 현탁액의 전기유변 (electrorheological, ER)현상을 살펴 보았다. 전기유변유체는 전기장 방향으로 사슬구조를 형 성하는 특성을 보이며 이것이 유변물성의 향상에 기여하는 것으로 알려졌다. 동적(dynamic) 상태 실험에서 전기장 하의 실리카 현탁액은 매우낮은 임계변형율(${\gamma}$c =0.1%)이상에서 비선 형 점탄성을 보였다. 저장탄성계수(G＇)는 변형율 변화에 손실탄성계수(G＂)는 매질의 점도 에 더 민감한 의존성을 보였다. 또한 겉보기 항복응력은 입자의 부피분율과 전기장에$\Phi$1.9E1.4 의 의존성을 보였는데 부피분율에 대한 의존성이 큰 이유는 0.1 이상의 부피분율에서 복합 사슬 구조 내의 입자들 간의 상호 정전효과가 지배적으로 나타나기 때문이라고 생각된다. 정상상태 실험에서는 부피분율이 크거나 높은 전기장 하에서 전단속도가 0.1sec-1 정도 이하 로 감소함에 따라 전단응력이 급겨히 증가하는 현상을 보였다. 그러므로 본질적인 동적 항 복응력을 얻기 위해서는 매우 낮은 전단속도 영역의 특이한 응력거동을 고려해야한다. 큰 전단속도 하에서는 hydrodynamic interaction의 영향으로 전단속도의 증가에 따라 전단응력 이 증가하였다. 이같은 전단응력의 거동을 계단전단실험으로 확인하였다.

• Composites Research
• /
• v.28 no.3
• /
• pp.89-93
• /
• 2015

This study analyzes the transplanting parts used as the graft of artificial knee joint. The low elastic titanium alloy is applied to clear up the stress shield effect. The simulation analysis is carried about the stress distribution of the transplanting parts. The correlation with frame is inferred and investigated through the equivalent stress distribution of titanium alloy due to elastic modulus. The stress of the transplanting parts decreases as the elastic modulus decreases at the first time. It decreases greatly near the stress of 46 GPa and increases again. Because the stress happened at the transplanting parts decreases, more stress is applied on the frame. This phenomenon is the stress shield effect. The result of this study can be thought to be necessary to develop the safe design of composite material.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
• /
• v.9 no.3
• /
• pp.295-300
• /
• 1985

본 논문에서는 Dhir의 이론에 따라서 Mapping함수로 고차다항식을 사용하여 여러가지 하중상태에 따른 최적형상을 연구하고 Mapping함수에 포함되어 있는 계수가 응력집중 및 형상변화에 미치는 영향을 검토하며 광탄성 실험을 통하여 이론의 타당성 을 입증하고자 하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2006.05a
• /
• pp.413-418
• /
• 2006

본 연구는 자갈하상을 갖는 하천에 대해 조도계수를 산정하고자 하상에 분포하는 입자에 작용하는 전단응력을 이용하여 등가조도를 산정하고 대상유량에 대해 수위를 산정할 수 있는 모형을 개발하였다. 개발된 모형의 적용성은 섬진강 하류부의 구례수위표와 송정수위표 구간에 대해 적용하였다. 그 결과 구례수위표지점에서 등가조도는 0.088m로 산정되었고, 이를 이용하여 Wark(1990)가 제시한 단위유량에 대한 연속방정식과 운동량방정식을 결합한 간단한 모형을 이용하여 각각의 대상유량에 대해 수위를 산정하였으며, 그 결과 6%이내의 오차를 보였다. 그리고 대상유량에 대해 계산된 수위를 이용한 부등류 해석을 실시하여 조도계수를 각각의 유량에 대해 산정하였다. 그 결과 관측된 수위와 계산된 수위에 의해 산정된 조도계수의 오차가 $0{\sim}0.002(6%)$의 오차를 보였고, 유량별로 조도계수를 산정할 수 있어 조도계수의 가변성도 고려할 수 있었다.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
• /
• v.16 no.4 s.71
• /
• pp.479-492
• /
• 2004

When U-ribs of steel deck plates are connected at the field, overhead welding should be done with backing strips. Misalignments may occur and lead to eccentric moments as well as high stress concentrations at welded joints. In this study, stress analyses and fatigue tests were carried out. Stress analyses for U-ribs' welded joints with backing strips were performed with different misalignments, root shapes, root gaps, and backing strip sizes. From the stress analyses, the stress concentration factors increased with increasing misalignments and root gaps. With the fixed misalignments and root gaps, the stress concentration factors obtained in the case of the semi-circle root shape were lower than those in the case of the right-angle root shape. It was verified that backing strip sizes have little influence on stress concentration factors. The fatigue tests for U-ribs' welded joints with backing strips indicated that increased misalignments shorten fatigue life drastically and cracks usually initiate at the root of the base metal and are propagated to the weld bead surface. Based on the results of the stress analyses, root-shape control methods were developed to mitigate stress concentration by changing welding condition control, radius curvature, and flank angle.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
• /
• v.11 no.1
• /
• pp.17-27
• /
• 1991

The determination of the stress intensity factors is investigated by means of a surface integral defined around the crack tip of the structure. It has been shown in this work that this integral is derived from the standard path integral J. The use of the surface integral has also been extended to the case where body forces act. Computer program obtaining the stress intensity factors $K_I$ and $K_{II}$ is developed, which prepares input variables from the result of the conventional finite element analysis. This paper provides a parabolic smooth curve function. By the use of the function and conventional element meshes in which the aspect ratio (element length/crack length)is about 25 percent, relatively correct $K_I$ and $K_{II}$ values can be obtained for the exterior radius ranging from 1/3 to 1 of the crack length.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
• /
• v.41 no.1
• /
• pp.7-11
• /
• 2017

In this study, we develop the exact field of mode I in an infinitely deep crack in a half-plane. Using this field, we obtain the exact stress intensity factor $K_{I}$. From the tractions on the crack faces induced by exact field, we calculate the stress intensity factor of this field. We compare the results with the stress intensity factor calculated using Bueckner's weight function formula and that calculated by using Tada's formula listed in "The Stress Analysis of Cracks Handbook" It was found that Bueckner's formula yields accurate results. However, the results obtained using Tada's formula exhibit inaccurate behavior.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
• /
• v.34 no.7
• /
• pp.851-858
• /
• 2010

A generalized elastic solution for a transient mode III crack propagating along the gradient in functionally graded materials (FGMs) is obtained through an asymptotic analysis. The shear modulus and density of the FGMs are assumed to vary exponentially along the gradient. The stress and displacement fields near the crack tip are obtained in terms of powers of radial coordinates, and the coefficients depend on the time rates of the change of the crack tip speed and stress intensity factors. The influence of nonhomogeneity and transients on the higher order terms of the stress and displacement fields is discussed.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
• /
• v.12 no.1
• /
• pp.116-122
• /
• 1988

Interfacial shear stresses have been determined for countercurrent stratified flow of air and water in a nearly-horizontal rectangular channel, based upon measurements of pressure drop, gas velocity profiles and mean film thickness. A dimensionless correlation for the interfacial friction factor has been developed as a function of the gas and liquid Reynolds numbers. Equivalent surface roughnesses for the interfacial friction factor have been calculated using the Nikuradse correlation and have been compared with the intensity of the wave height fluctuation on the interface. The results show that the interfacial shear stress is mainly affected by turbulent mixing near the interface due to the wave motion rather than by the roughened surface.