• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
• /
• pp.555-559
• /
• 2009

난류응력은 순간속도성분을 시간평균성분과 편차성분의 합으로 보고 Navier-Stokes 방정식으로부터 Reynolds 방정식을 유도할 때 나타나게 된다. Reynolds 방정식으로부터 수심 적분된 천수방정식을 유도하는 과정에서 시간 평균된 유속성분을 수심 적분된 유속성분과 편차성분의 합으로 본다면, 분산응력 (dispersion stress)이라고 하는 추가적인 새로운 항이 잔류하게 된다. 점성응력, 난류응력, 그리고 분산응력을 통칭하여 유효응력 (effective stress)이라고 한다. 일반적으로 수심에 비해 수로 폭이 넓은 개수로에서는 유효응력이 흐름특성의 수치 근사해에 큰 영향을 미치지 못한다고 가정하여 2차원 수심적분 모형에서 유효응력을 생략하기도 한다. 또한 유효응력을 적용하더라도, 점성응력이 난류응력에 비해 무시할 만큼 작다고 가정하여 난류응력만을 적용하며, 분산응력은 무시된다. 하지만 만곡부에서는 원심력과 편수위로 인한 횡방향 압력의 불균형이 발생하기 때문에, 만곡부의 이차류가 발생되며, 유속의 연직방향 분포도 일정하지 않게 된다. 따라서 본 연구의 목적은 만곡부의 이차류 특성을 수심적분 2차원 모형에 반영하기 위해 분산응력을 고려한 모형의 개발 및 검증이다. 불규칙한 모의영역을 원활히 나타낼 수 있도록 곡선좌표계를 사용하는 여타 모형들과 달리 유한유소법을 이용하여 수치해를 구하며, 따라서 x, y 좌표축을 사용하는 데카르트 좌표계를 사용하여 지배방정식을 나타낸다. 분산응력의 유 무에 따른 수치결과를 Rozovskii의 $180^{\circ}$ 만곡수로 실내실험 자료와 비교하여 개발 모형을 검증한다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제12권4호
• /
• pp.681-690
• /
• 1999

본 논문에서는 요소를 사용하지 않은 수치해석기법인 무요소법 중에서 다중해상도(multi-resolution)특성이 내재되어 있는 Reproducing Kernel Particle Method (RKPM)의 이중스케일 분해기법을 사용하여 RKPM의 형상함수를 상단성분과 하단성분으로 분리하고 이를 3차원 선형탄성해석과정에 적용하여 von Mises 응력장의 상·하단성분을 유도하였다. 유도된 응력장의 상단성분을 이용하여 후처리과정을 거치지 않고도 응력의 고변화도 부위를 손쉽게 파악할 수 있는 기법을 개발하였으며 이를 이용한 효율적인 적응적 세분화기법의 적용가능성을 연구하였다. 대표적인 2차원 및 3차원 응력집중 문제에 적용하여 응력집중부위를 파악하고 간단한 적응적 세분화과정에 따른 절점추가를 통하여 해의 정도 향상을 파악해 본 결과, 본 연구에서 개발된 기법이 응력집중부위를 정확히 판정할 수 있었으며 효율적인 적응적 세분화기법의 유용한 도구로서 활용될 수 있음을 검증하였다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제26권5B호
• /
• pp.529-537
• /
• 2006

본 논문에서는 식생된 개수로 흐름의 수치모의에 필요한 항력가중계수의 영향을 분석하였다. 이를 위해 시간 및 공간 평균기법을 이용하여 식생된 개수로 흐름에서 레이놀즈응력의 수송방정식을 유도하였다. 그 결과 총 레이놀즈응력은 시간의 변동 성분에 의한 레이놀즈응력과 공간상의 변동 성분에 의한 레이놀즈응력의 합이며, 총 레이놀즈응력의 수송방정식을 수치모의하기 위한 항력가중계수의 값은 $C_{fk}$ = 1.0인 것으로 나타났다. 그러나 시간의 변동 성분에 의한 레이놀즈응력을 수치모의하기 위해서는 거의 영에 가까운 항력가중계수를 갖는 것으로 나타났다. 이는 과거의 수치모의 연구에서 항력가중계수의 값이 거의 영에 가까울 때 실험결과와 잘 일치했는지에 대한 중요한 이유이다. 즉, 공간상의 변동성분에 의한 레이놀즈응력의 값은 실험을 통해 측정하기 매우 어렵기 때문에 식생된 개수로 흐름에서 측정된 레이놀즈응력은 대부분 시간상의 변동성분에 의한 레이놀즈응력이기 때문이다. 또한 레이놀즈응력모형을 이용하여 항력가중계수에 따른 식생된 개수로 흐름을 수치모의하고 기존의 실험 결과와 비교하였다. 그 결과 평균유속과 레이놀즈응력의 경우 항력가중계수의 영향은 작은 것으로 나타났으나, 난류강도 분포에서는 항력가중계수의 영향이 매우 크게 발생하였다. 또한 총 레이놀즈응력과 시간의 변동성분에 의한 레이놀즈응력의 수송방정식에서 각 항의 수지분석을 통하여 항력가중계수가 난류강도에 미치는 영향을 분석하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 1997년도 제9회 학술강연회논문집
• /
• pp.29-29
• /
• 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.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
• /
• 한국원자력학회 1995년도 춘계학술발표회논문집(2)
• /
• pp.629-634
• /
• 1995

Zr-2.5 % Nb 합금 압력관에서 집합조직이 강도에 미치는 영향을 조사하여 기저면 성분(F)의 강화 효과를 분리하였으며 아울러 온도에 따른 강도의 변화를 조사하였다. As-received 압력관 재료의 상온 항복 강도는 인장 응력에 수직한 면에서 측정한 기저면 성분(F)에 대하여 $\sigma$$_{YS}$ =600 + 410 F 의 관계를, annealing 처리한 등축정 재료의 상온 항복 강도는 $\sigma$$_{YS}$ = 410 +310 F 의 관계를 따르는 것으로 나타나 기저면 성분이 주도적인 강화 효과를 갖는다는 것을 확인 할 수 있다. 따라서 Zr 합금의 항복 강도는 인장 응력에 수직한 면에서의 기저면 성분에 따라 좌우되며, Zr-2.5% Nb 압력관에서 길이 및 원주 방향에서의 항복 강도의 차이는 주로 기저면 성분의 차이 (F)에 의한 것이라고 결론지을 수 있다. $\alpha$-Zr 에서 슬립과 쌍정의 임계 전단 응력 및온도에 따른 변형 기구의 변화에 대하여 논의하였다.

• 터널과지하공간
• /
• 제19권6호
• /
• pp.567-582
• /
• 2009

일본의 기후현의 카미오카광산은 지하 약 1,000 m의 대심도에, 우주에서 도래하는 소립자의 관측과 양자의 붕괴현상 등을 연구하기 위한 실험시설 SUPER-KAMIOKANDE가 건설되었다. 이 시설 설계를 위한 기초 자료의 하나로, 초기지압 측정을 실시하여 건설 예정지의 암반 응력 상태를 파악했다. 측정 방법은, 일본 전력중앙연구소(Central Research Institute of the Electric Power Industry)에서 개발한 ８성분 변형률 게이지를 이용한 공경변화법, Sugahara와 Obara가 개발한 16성분 구면 게이지를 이용한 구면 공저변형법, 오스트레일리아의 CSIRO에 의해 개발된 Hollow Inclusion Cell을 이용한 공벽변형률법이다. ３종류의 방법에 의해 얻어진 결과가 일치하지는 않았지만, ６응력성분의 평균치를 이용하여 주응력 방향 및 크기를 결정하였다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제34권3호
• /
• pp.341-346
• /
• 2010

이종 접합재($\beta-Si_3N_4/S45C$)의 굽힘강도와 인장강도에 미치는 시험편 형상의 영향을 정량적으로 평가하였다. 평균 굽힘강도와 평균 인장강도는 원형단면 시험편이 4각형 단면 시험편보다 약간 높았다. 또한, 초음파(AE)를 이용하여 균열발생응력을 성공적으로 측정할 수 있었으며, 균열발생응력은 굽힘강도의 60~80% 이었다. 아울러, 세라믹측 접합계면 근처의 잔류응력 측정을 굽힘강도 시험전에 X선 회절법에 의해 실시하였으며, 굽힘강도와 균열발생응력은 잔류응력 증가와 더불어 감소하였다. 마지막으로 인장시험에서 굽힘변형률 성분의 영향을 평가하였으며, 인장강도는 굽힘변형률 성분의 증가와 더불어 감소하고 굽힘강도의 약 80%에 해당되었다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제16권3호
• /
• pp.345-356
• /
• 2004

다양한 압축 응력 상태에서의 콘크리트의 거동 특성을 나타내기 위한 소성 모델을 개발하였다. 응력 성분은 압축 상태에서 각각의 거동특성을 갖는 세 개의 직교 성분으로 분리하였다. 각 성분의 거동 특성을 독립적으로 나타내기 위하여 각 성분에 대한 독립적인 다중 파괴기.준을 이용하는 소성모델을 적용하였다. 각 파괴면은 실험결과에 근거하여 각 파괴기준에 대한 등가 소성 변형률에 의하여 정의하였다. 또한, 압축손상에 의한 체적팽창을 나타내기 위한 간단한 비상관 소성흐름법칙을 제안하였다. 제안된 모델은 다양한 재료 특성 및 응력 상태를 갖는 기존의 실험 결과들과 비교를 통하여 검증되었다. 이 비교는 기존의 소성모델보다 제안된 모델의 적용성이 우수함을 입증하고 있다.

• Journal of Biosystems Engineering
• /
• 제7권2호
• /
• pp.1-7
• /
• 1983

경운시(耕耘時) 토양조건(土壤條件) 및 절삭조건(切削條件)에 따른 역토내의 응력분포(應力分布)를 파악(把握)한 목적(目的)으로 토양응력계(土壤應力計)를 시작(詩作)하여 소형토양조(小型土壤槽)을 사용(使用)한 실험(實驗)에서 얻어진 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 가. 절삭조건(切削條件) 및 토양조건(土壤條件)은 주응력(主應力)의 방향(方向)에 영향(影響)을 미치지 않는다. 나. 절삭조건(切削條件)에 따른 주응력(主應力)의 크기는 경심(耕深)이 클수록 최대(最大) 주응력(主應力)이 증대(增大)하는 경향(傾向)이 있으나 절삭각(切削角)의 변화(變化)에는 그 영향(影響)이 나타나지 않았다. 다. 토양조건(土壤條件)에 따른 주응력(主應力)의 크기는 토양수분(土壤水分) 함량(含量)이 많아질수록, 점토분(粘土分)이 많을수록 최대(最大) 주응력(主應力)이 증대(增大)하는 경향(傾向)이 있다. 라. 전단면상(剪斷面上)에서의 응력분포(應力分布)는 모래 성분(成分)이 많은 토양(土壤)일수록 상층(上層)의 응력(應力)이 0에 접근(接近)하고 점토성분(粘土成分)이 많은 토양(土壤)일수록 상층(上層)의 응력(應力)이 증가(增加)하여 상하층(上下層)의 응력(應力)이 같아진다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
• /
• pp.73-78
• /
• 2004

In this research, the photoelastic experimental hybrid method with Hook-Jeeves numerical method has been developed: This method is more precise and stable than the photoelastic experimental hybrid method with Newton-Rapson numerical method with Gaussian elimination method. Using the photoelastic experimental hybrid method with Hook-Jeeves numerical method, we can separate stress components from isochromatics only and stress intensity factors and stress concentration factors can be determined. The photoelastic experimental hybrid method with Hook-Jeeves had better be used in the full field experiment than the photoelastic experimental hybrid method with Newton-Rapson with Gaussian elimination method.