균질화기법을 적용하여 치과 임플란트 시스템에 대한 미세응력해석을 수행하였다. 균질화기법은 하악골내의 해면골과 같은 비균질 비등방성 구조체에 대한 물질모델을 설정하고 이를 이용하여 수치해석시 작은 계산량으로도 해면골조직의 미세단위까지의 응력해석을 가능케 하여준다. 균질화기법을 적용하여 계산된 해면골의 스트레스레벨은 기존의 방법으로 계산도니 수치보다 열배이상 높게 나타났는데, 이는 치과 임플란트 시스템의 응력상태에 대한 기존의 인식과 큰 차이를 보이고 있어 치과 임플란트 설계에 대한 전반적인 검토가 필요한 것으로 생각된다. 또한 균질화기법을 통하여 임플란트 시스템에 대한 측방력의 효과는 매우 크게 나타남을 확인할 수 있었고, 임플란트 시스템의 응력해석시 지나치게 단순화된 유한요소 모델을 사용함으로서 발생되는 오류가 지적되었다.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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v.15
no.6
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pp.1831-1838
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1991
The deformation of coil spring with noncircular section, which is used in the engine valve of automobiles under the applied load is usually accompanied by sectional warping and additional displacements of geometric center. In this study the isoparametric beam element formulations are modified and expanded to consider these two effects. To verify these formulations, simple torsion tests are made and compared with the analysis results. For the case of the zero-pitch spring, the stress distributions of oval and circular section are coincided with those of the analysis using the solid elements. Cylindrical coil springs with oval section are analyzed. These results are agreed with those of Nagaya.
Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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v.16
no.4
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pp.401-406
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2003
This paper deals with stress analysis of single-lap adhesive joints which have uncertain material properties. Basically, material properties have a certain amount of scatter and such uncertainties can affect the performance of joints. In this paper, the convex modeling is introduced to consider such uncertainties in calculating peel and shear stress of adhesive joints and the results are compared with those from the Monte Carlo simulation. Numerical results show that stresses increase when uncertainties considered, which indicates that such uncertainties should not be ignored for estimation of structural safety. Also, the results obtained by the convex modeling and the Monte Carlo simulation show good agreement, which demonstrates the effectiveness of convex modeling.
현재 가동 중인 몇몇 가압 경수로 원전 안전 1등급 설비의 이종금속 용접부는 일차수응력부식균열(PWSCC : Primary Stress Corrosion Cracking) 발생의 세가지 조건(민감 재질, 부식 환경, 인장응력)을 동시에 충족하고 있다. 즉, 이종금속 용접부는 PWSCC에 민감한 재질인 Alloy 600 계열 합금으로 제작 또는 용접되어 있으며 고온 수화학 부식 환경 하에 놓여있다. 아울러 오스테나이트 스테인리스 강의 예민화 예방을 위한 용접 후열처리 미실시로 높은 인장 용접 잔류응력이 작용하고 있다. 이러한 이종금속 용접부의 특성상 PWSCC가 발생할 잠재성이 있을 뿐만 아니라 국내외적으로 Alloy 600 계열 합금으로 제작 및 용접된 가압 경수로 원전 안전 1등급 설비의 이종금속 용접부에 실제 PWSCC가 발생된 사례들이 다수 보고되고 있다. 운전 환경 및 재질 변화 없이 PWSCC 발생을 예방하기 위해서는 인장 잔류응력을 이완시켜 낮은 인장 또는 압축 응력화하여야 한다. 이러한 인장 잔류응력 이완방법들로는 PWOL(Pre-emptive Weld Overlay), 레이저 피닝(Laser Peening), MSIP(Mechanical Stress Improvement Process), 워터 제트 피닝(Water Jet Peening), IHSI(Induction Heating Stress Improvement) 방법들이 있는데 공정 시간이 짧고 열 에너지 원이 필요 없으며 전체적인 소성 변형을 야기시키지 않는 레이저 피닝을 본 연구의 대상 방법으로 한다. 본 연구에서는 동적 유한요소 해석을 통해 용접 잔류응력을 이완시키는 레이저 피닝의 효과를 검증하고 용접 잔류응력에 미치는 레이저 피닝 변수의 영향을 고찰하고자 한다. 내부 보수용접이 수행된 경수로 원전 가압기 노즐 이종금속 용접부에 레이저 피닝을 적용한 경우에 대해 상용 유한요소 해석 프로그램인 ABAQUS를 이용하여 동적 유한요소해석을 수행한 결과, 고온 수화학 일차수와 접하는 Alloy 600 계열 합금 내면에서의 인장 잔류응력이 상당히 이완됨을 확인하였다. 또한, 최대충격 압력이 증가할수록, 충격압력 지속시간이 증가할수록, 레이저 스팟 직경이 증가할수록 내표면 인장 잔류응력 이완 정도는 감소하나 이완되는 영역의 깊이는 증가함을 알 수 있다. 또한, 레이저 피닝 방향이 잔류응력 이완에 미치는 영향은 미미함을 알 수 있다.
A numerical procedure is presented fur evaluating seismic liquefaction on sloping ground sites. The procedure uses a fully coupled dynamic effective stress analysis with a plastic constitutive model called UBCSAND. The model was first calibrated against laboratory element behavior. This involved cyclic simple shear tests performed on loose sand with and without initial static shear stress. The numerical procedure is then verified by predicting a centrifuge test with a slope performed on loose Fraser River sand. The predicted excess pore pressures, accelerations and displacements are compared with the measurements. The results are shown to be in good agreement. The shear stress reversal patterns depend on static and cyclic shear stress levels and are shown to play a key role in evaluating liquefaction response in sloping ground sites. The sand near the slope has low effective confining stress and dilates more. When no stress reversals occur, the sand behaves in a stiffer manner that curtails the accumulated downslope displacements. The numerical procedure using UBCSAND can serve as a guide for design of new soil structures or retrofit of existing ones.
The overlay model is a certain kinds of numerical analysis method to present the material non-lineariy which is represented the baushinger effect and the strain hardening. This model simulates the complex behavior of material by controlling the properties of the layers which like the hardening ratio, the section area and the yield stress. In this paper, the constitutive equation and plastic flow rule of each layer which are laid in the plane stress field are obtained by using the thermodynamics. Two numerical examples were tested for the validity of proposed method in uniaxial stress and plane stress field with comparable experimental results. The only parameter for the test is the yield stress distribution of each layers.
Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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1995.04a
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pp.328-333
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1995
본 연구에서는 난류경계층 압력유동을 받는 구조물의 탄성응력파의 전파특성을 파동역할을 이용하여 해석하였다. 기존의 연구에서는 직각좌표계를 이용하여 난류운동이 동일한 한 방향으로 흐르는 경우에 대해 탄성응력파의 전파특성을 해석하였으나, 본 연구에서는 유체가 구조물의 표면에 수직으로 입사하여 방사형으로 흘러나갈 경우에 발생하는 탄성응력파의 전파 특성을 극좌표계를 이용하여 해석하였다. 또한 기초 구조물의 깊이방향으로 전파되는 탄성응력파를 감소시키기 위해 기초구조물의 표면에 접착시키는 탄성중합체층을 설계하는데 보다 효율적으로 응용할 수 있는 단순화된 1자유도계 모델을 유도하였다.
Journal of Korean Association for Spatial Structures
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v.11
no.3
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pp.85-93
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2011
Membrane materials are very flexible, thus wrinkling, uniaxial state, can be occurred. The wrinkling are due to lots of various factors as eccentric force, construction errors, and fabrication errors. These wrinkled membrane elements are in status of uniaxial stress. In the paper, a method which be able to check the wrinkling is proposed. The stress-deformation analysis of membrane structures for given external load will be carried out, and here the membrane elements are regarded as wrinkled state if the principal stress 2 is smaller than 0. With proposed method, two existed construction examples, Suwon auditorium and Okinawa 75 Expo, are analyzed.
Purpose: In this paper adhesive-bonded cylindrical lap joints are analyzed by assuming that the adherends are elastic and the adhesive is linearly viscoelastic. Method: The distribution of the stresses in the adhensive is evaluated using the Finite Element Method. Nuverical examples for identical and different adherends bonded through a four parameter viscoelastic solid adhesive are illustrated. Results: The stress distribution in the adhesive layer with respect to time is shown. The stress distribution in the adhesive layer with respect to time is shown. The results are also shown that adherend thickness and elastic modulus give effect on the normalized stress. Conclusion: In this study, the stress distribution of the adhesive layer of the wrapped cylindrical body considering the viscoelasticity of the adhesive layer was numerically analyzed by using a four - element elastomer model.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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v.40
no.6
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pp.499-503
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2016
Dual fuel engines are suitable for stricter regulations as they significantly decrease exhaust gas output. Hence, research and development of double wall bellows for dual fuel engines is important. In this study, optimum forming methods and welding conditions were derived to develop double wall bellows made of austenite stainless steel. The reliability of the prototypes was ensured by various performance evaluations. In this study, the buckling load and bellows stress were obtained by structural design, buckling, and stress analysis to design optimum bellows. As a result, the buckling load in the embossing shape of bellows increased by approximately 1.6 times, and no buckling and squirming occurred at 30.0 bar, which was twice that of the maximum design pressure.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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