• 한국복합재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국복합재료학회 2000년도 춘계학술발표대회 논문집
• /
• pp.89-92
• /
• 2000

In this paper, an effective procedure is presented for the local recovery of displacements and stresses in multilayered composite panels, which incorporate the local refinement using mesh superposition. The mesh superposition method is used to refine the global coarse mesh by superimposing refined mesh to the localized zone of interest without transition zones. The finite element model used is a solid element based on the Hellinger-Reissner variational principle. The a posteriori computation of the through-the-thickness distributions of displacements and stresses is achieved using a predictor-corrector procedure. The procedure utilizes the superconvergent stresses and nodal displacements of the finite element patch. The element patch is generated by locally superimposing a refined local mesh to the coarse global mesh.

• 기계저널
• /
• 제20권3호
• /
• pp.211-217
• /
• 1980

탄성학문제의 엄밀해는 응력의 평형방정식과 변형의 적합조건식 또는 이들을 조합한 탄성의 기 초방정식을 만족하며, 주어진 경계조건을 만족하는 해를 구해야 하겠지만, 문제에 따라서는 그 엄밀해를 구하기가 곤란하거나 또는 아주 복잡하므로 엄밀해에 가까운 근사해를 구하는 것이 편리할 때가 있다. 본강좌에서는 극소 energy 정리와 ritz의 근사계산법을 결합하여 탄성문제의 근사해를 구하는 방법을 설명하고자 한다. 강좌의 처음에는 삼차원에서의 변형 energy와 외력의 일(work)을 유도하고, 이들 사이의 관계로부터 일반국소 energy 정리를 정의한 다음 이 정리가 실제문제에 어떻게 응용될 수 있는가를 보이는 응용예를 주로하여 진행해 보려한다. 이때의 응 용예로 서는 재료역학에서 이미 눈에 익은 기초적 문제를 주로 다루어 보려한다. 재료역학에서의 탄성문제의 해는 정정인 문제와 불정정인 문제를 따로 분류하며, 불정정인 문제의 해는 정역학의 평형방정식과 변형의 적합방정식을 연립으로 하여 해결하든가, 중첩법을 적용하므로서 일반적 으로 상당히 복잡한 해가 되는 것이 보통인데, 본강좌에서 기술하는 방법은 정정 불정정의 문 제를 구별할 필요가 없이 같은 방법이 적용되며 어떤 면에서는 불정정의 문제가 정정의 문제보다 그 해가 간편히 구해질 수 있다는 장점이 있는 것이다.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제11권4호
• /
• pp.47-57
• /
• 1994

This study investigates the crack propagation behavior to examine the effect of welding residual stress by the superposition method. Especially, as the crack propagation behavior is affected by the applied stress and the stress ratio in compressive residual stress filed, it is studied for three cases as follows; (1) $K_{min}$is smaller than l $K_{r}$l, (2) $K_{min}$ is smaller than l $K_{r}$l in the later stage, (3) $K_{min}$is lager than l $K_{r}$l. The resuslts show that the superposition method is very useful in all the three cases of compressive residual stress field, but is inappropriate in predicting the crack propagation behavior in tensile residual stress field.field.field.

• 한국추진공학회지
• /
• 제23권1호
• /
• pp.46-51
• /
• 2019

Intermittent CSR 측정법을 이용하여 NBR 오링의 노화 거동과 수명 예측에 관하여 연구하였다. Intermittent CSR jig는 오링의 실제 사용 환경을 고려하여 설계 제작하였다. 오링의 노화 거동은 $40{\sim}120^{\circ}C$에서의 가속 노화 연구를 통하여 관찰하였다. 오링은 $80^{\circ}C$ 이하에서 비선형 노화 거동을 나타내었다. 오링의 수명은 고장 조건 20%에 대하여 Arrhenius plot으로부터 32.5년, WLF plot으로 부터 22.6년으로 나타났다.

• Composites Research
• /
• 제36권1호
• /
• pp.25-31
• /
• 2023

복합재료 구조는 필요한 기계적 성능을 충족하기 위해 서로 다른 적층 각도로 적층하여 설계되었다. 외부 하중을 받는 복합재료 구조물에 대한 발생하는 응력은 위치에 따라 다르지만, 최대 응력을 바탕으로 적층 순서를 결정하는데, 이는 효율적이지 않으며 일반적으로 최적의 설계가 아니다. 최근 이러한 비효율성을 해결하기 위해 구간 조합 복합재료(PIC)가 제안되었다. PIC는 인접한 조각들 사이의 완벽한 결합을 가정하지만, 이것은 매우 이상적이고 달성하기 어렵다. 따라서 경계에서의 중첩은 서로 분리되지 않도록 하기 위해 필수적이다. 본 연구에서는 중첩 설계가 PIC 플레이트의 충격 파손 모드에 미치는 영향을 조사하였다. 속경화 탄소섬유 프리프레그를 이용하여 서로 다른 겹침부 형상 및 절개선 간격을 가지는 시험편을 제작하였으며, ASTM D 7136에 따라 충격시험을 수행하였다. 복합재료 적층판의 충격 파손 형태는 겹침부 설계에 따라 서로 다른 양상을 가졌으며, 이로 인해 충격흡수에너지 및 충격하중곡선의 경향에도 영향을 주었음을 알 수 있었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제20권3호
• /
• pp.625-639
• /
• 2018

본 연구는 터널 갱구부의 복잡하고 다양한 지형조건과 공학적인 강도특성이 불량한 토사 및 풍화암이 깊은 심도로 분포하는 조건에 대하여 터널 굴착 중 안정성확보를 위하여 보강되는 보조공법의 보강방법에 관한 논문이다. 기존 터널 갱구부 보조공법(강관보강 그라우팅, Ø60.5 mm, Ø114.3 mm)은 장심도 수평시공이 곤란하여 중첩보강 조건으로 시공되고 있다. 근래, 고강성의 대구경 강관 및 수평방향 장심도(L = 30.0~50.0 m) 시공기술이 개발됨에 따라, 터널 갱구부의 지층 및 지반조건에서 보조공법의 보강방법에 대한 공학적인 검토를 수행하여 효과적인 보강방법의 평가가 필요한 상황이다. 따라서 터널 보조공법 무보강 조건, 기존 중첩보강 조건 및 수평보강 조건과 터널 갱구부의 지반조건을 매개변수로 하여 3차원 연속체 수치해석(Midas GTS NX 3D)을 수행하여 보강효과를 검토한 결과, 보조공법 수평보강조건이 변위(천단침하 및 내공변위) 및 지보재 응력이 가장 작게 발생됨에 따라, 보강효과가 가장 큰 것으로 검토되었다. 본 연구 결과를 토대로, 터널 갱구부 현장에 장심도 대구경 강관 수평보강 그라우팅을 설계 및 시공한 결과, 터널 갱구부 변위 및 지보재 응력은 허용값 이내에서 발생되어 충분한 안정성이 확보되는 것으로 검토되었다. 또한, 터널 갱구부의 지반굴착을 최소화함에 따라, 친환경적인 터널 갱구부 형성이 가능한 것으로 파악되었다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제16권7호
• /
• pp.5009-5014
• /
• 2015

사질토 지반 위에 놓여 있는 점토지반에 대한 좁은굴착시 간극수압에 의한 융기현상이 발생할 수 있다. 간극수압에 의한 융기현상의 평가는 지반보를 고려해서 하게 되는데 좀 더 엄밀한 평가를 위해서는 지반보에 발생하는 응력분포의 결정이 필요하다. 본 연구에서는 탄성론에 근거하여 지반보에 발생하게 되는 응력분포와 변위분포 산정식을 제시하였다. 지반보의 자중에 의해 지반보내에 발생하는 응력분포를 5차 다항식으로 표현되는 응력함수로부터 유도하였는데 지반보의 깊이에 따른 연직응력의 분포는 포물선 분포를 나타내었으며 연직하향으로 작용함을 알 수 있었다. 단위중량이 $16kN/m^3이고 두께와 폭이 1m인 지반보인 경우 보의 내부에 발생하는 최대 연직응력의 크기는 1.7kPa 정도였다. 지반보 바닥면에 간극수압이 작용하는 경우의 응력분포를 자중에 의한 응력분포에 중첩시켜 구하였는데 지반보 자중의 5배에 해당하는 간극수압이 작용하는 경우 지반보의 깊이를 따라 곡선형태의 연직방향 압축응력분포를 나타내었다. 간극수압이 작용하는 경우에 대해 유도된 지반보의 응력분포로부터 변위분포를 유도하고 그 예측식을 제시하였다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제36권10호
• /
• pp.979-987
• /
• 2008

항공우주 구조물의 설계 시, 과도한 응력집중을 방지하기 위해 경감공의 위치를 변경해야 하는 경우가 종종 발생한다. 이러한 위치 최적 설계를 위해서는 경감공의 위치 갱신에 따라 변경된 구조 형상을 반영할 수 있도록 재 모델링을 수행해야 한다. 널리 사용되는 재 모델링 기법으로는 재 격자 생성기법을 들 수 있다. 그러나 구조물의 형상이 변경될 때마다 격자를 재생성 할 경우 많은 시간이 소요되며, 특히 사면체나 삼각형에 비해 좋은 성능을 가진 육면체나 사각형 격자 사용에 제약이 따르게 된다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 보완하기 위해 이동최소자승법 기반의 중첩 격자 기법과 유전자 알고리듬을 이용한 새로운 위치 최적 설계 알고리듬을 제안하였으며, 제안된 위치 최적 설계 알고리듬의 성능을 평가하기 위해 2차원 구조물의 경감공 위치 최적 설계를 수행하였다.

• 한국지반공학회지:지반
• /
• 제10권4호
• /
• pp.39-52
• /
• 1994

지반앵커의 설계시 가장 중요한 것은 극한인발력을 구하는 것이다. 앵커의 간격이 가까울 때는 앵커의 인발에 따른 지반 거동의 중첩 현상, 즉 군효과가 발생하여 앵커 1개당 극한인발력이 감소하게 된다. 현재까지 앵커의 군효과에 대한 연구가 극소수인데 그것도 대부분 연직 앵커에 관한 것으로 경사앵커에 대한 연구는 거의 없는 실정이다. 이 이유는 지반앵커의 인발에 따른 지반 거동의 관찰과 앵커표면 마찰응력을 정확하게 측정해서 분석할 수 있는 실험과 이론적 고찰이 대단히 어렵기 때문일 것이라고 생각한다. 본 연구는 공기 건조 모래지반 내에 설치된 경사 지반앵커의 군효과에 대한 모형실험에 관한 것으로, 앵커체 깊이 방향으로 부착된 10개의 변형률게이지에 의해서 앵커체 표면의 마찰응력을 구하여 군효과에 의한 마찰응력의 감소에 대해 분석하는 것이다. 실험 결과, 앵커표면간 거리가 10.7cm에 불과한 대단히 가까운 앵커의 경우에도 군효과에 의한 마찰응력의 감소와 극한인발력의 감소는 보이지 않는다. 그러나 본 연구는 건조모래 지반내의 소규모 실내모형실험에 한한 것이므로 이후 여러 가지 지반 조건하에서의 모형실험과 현장실험을 실시해서 보다 일반적으로 적용될 수 있는 연구가 지속되어야 할 것이다.

• 한국지능시스템학회논문지
• /
• 제18권1호
• /
• pp.122-126
• /
• 2008

상용화된 FEM 코드와 3차원 솔리드 모델러를 통합하여 3차원 균열에 대한 자동 응력확대계수 해석 시스템을 개발하였다. 하나 또는 몇 개의 3차원 균열을 포함하는 기하학적 모델을 정의한다. 시스템에 저장된 몇 개의 절점패턴을 선택하면 자동적으로 퍼지지식 처리기법을 이용한 기하학적 모델 전 영역에 절점들이 중첩되어진다. 절점들은 생성되어지고 데로우니삼각화 법에 의한 사면체 솔리드요소가 생성되어진다. 최종적으로 완전한 유한요소 모델이 생성되어져 응력해석을 수행하게 된다. 본 논문은 몇몇 함수들을 실현시키기 위한 방법론에 대해 묘사하고 있으며 시스템의 타당성을 제시하였다.