• 한국융합학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.189-197
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• 2017

자동차 구조 요소 설계에서 설계 엔지니어에게 주어진 가장 중요한 과업중 하나는 요소의 수명을 결정하고 그 요소가 좌굴하지 않도록 개선하는 것이다. 이렇게 하려면, 설계 엔지니어는 개념 설계 단계에서부터 부분 형상을 만들어 가기 위해 간단한 부분 해석을 먼저 시행해야 한다. 그리고 응력 레벨을 위한 보다 진보된 해석을 사용해야 한다. 이 단계에서 해석은 하중 경로와 총 응력 레벨의 총체적 거동을 이해하는데 집중되어야 한다. 구조의 강성 해석을 위한 최적의 모델은 설계 과정에서 응력 정보의 적절한 레벨을 제공한다. 보다 자세한 응력 해석을 하기 위해서 구조 모델은 응력 집중 또는 힘(또는 변위)분포 같은 자세한 국소 영역들을 가져야 한다. 본 연구는 자동차 차체 구조의 응력해석을 위한 설계 시 고려해야 할 사항들을 제시한 논문이다.

• 전기의세계
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• 제45권2호
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• pp.17-24
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• 1996

차단기의 개발과정은 크게 모의시험, 설계 및 제작, 성능시험 3가지로 나누어 볼 수 있다.이 중에서 모의 시험은 일반적으로 해석기술에 의해 주로 이루어지며, 차단기에 적용되는 해석기술은 1) 차단부 전계해석 2) 차단부 냉가스 유동해석 3) 차단부 열가스 유동해석(차단성능해석) 4) 차단기 동작특성해석 5) 차단기 응력해석 및 구조해석으로 대별할 수 있다. 상기의 해석기술은 적용하는 해석방법에 따라 다소 차이가 있지만, 1992년부터 당 연구팀이 개발중인 800kV 40kA 4000A 차단부를 개발하는 과정에 적용한 해석수법을 중심으로 살펴보기로 한다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제13권5호
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• pp.457-465
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• 2001

고층건물 콘크리트 슬래브에 발생하는 건조수축변형은 기둥이나 벽체 등의 구조부재에 의해 변형발생이 제한되고 이로 인한 인장응력이 부재의 인장강도를 초과하게 되면 균열이 발생한다. 이 논문에서는 건조수축과 크리프, 철근효과 등 콘크리트의 재료특성과 시공단계에 따른 건조수축을 고려하여 슬래브에 발생하는 응력을 산정하는 실용적인 해석방법을 제안하였다. 건조수축으로 인해 부재에 작용하는 인장응력은 건조수축변형을 등가온도하중으로 치환하여 계산할 수 있으며, 건조수축과는 달리 응력을 이완시켜 주는 크리프의 영향은 콘크리트의 탄성계수 Ec 대신에 크리프를 고려한 콘크리트의 유효탄성계수 E eff를 사용하고, 배근된 철근은 등가의 보요소로 모델링하여 해석에 반영할 수 있다. 또한 고층건물 슬래브에서 발생하는 건조수축응력은 그 층에서 발생한 건조수축량과 하부 층의 건조수축량의 차이인 유효건조수축에 의한 응력임을 고려하여 각 시공단계마다 발생하는 응력을 단계별 해석을 수행하여 구하고 이를 합산함으로서 슬래브에 최종적으로 발생하는 응력을 산정한다. 10층 규모에 예제건물을 대상으로 해석한 결과, 상부 층으로 갈수록 점차 건조수축응력이 줄어들며 전체 구조물에 발생한 응력은 저층부(1~2층)에서는 기준강도를 초과하나 3층 이상의 고층부에서는 기준강도의 27.9~92.8% 수준으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.373-379
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• 2020

본 연구는 빌트인 양문형 냉장고의 도어를 최대개방각도로 열었을 때 발생하는 댐핑힌지의 응력해석과 피로수명 해석을 다룬다. 댐핑힌지의 초기설계안에 대하여 유한요소해석을 수행한 결과, 브래킷핀에서 상부원판과 원통이 직각을 이루는 기하학적 불연속 부위에서 국부적 응력집중이 발생하였고, 최대 von Mises 등가응력이 재료의 항복강도를 초과하였다. 이 최대응력 발생 위치는 시작품을 제작하여 수행한 도어개폐 내구시험 시에 파손된 브래킷핀의 부위와 일치하였으며, 응력해석 결과로부터 계산된 피로수명도 내구시험 결과와 정합성이 있는 것으로 나타났다. 브래킷핀의 초기설계 안에서 나타난 응력집중을 완화하기 위하여 브래킷핀의 형상을 변경하는 3가지 설계개선안을 도출하고 해석을 수행하여 안전성을 평가하였다. 설계개선안의 해석결과, 브래킷핀의 원판과 원통 사이에 필렛을 삽입하면 응력집중을 저감시키고 피로수명은 증가하는 것으로 나타났다. 또한 브래킷핀의 원판을 2단으로 변경하면 응력집중을 저감시키고 피로수명은 증가하는 것으로 나타났다. 결론적으로 가장 우수한 설계개선안은 브래킷핀의 원판을 2단으로 변경하고 반경이 큰 필렛을 삽입한 경우로서, 응력집중이 가장 작고 피로수명이 무한대인 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.373-380
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• 2020

고압을 받는 플랜트용 제품 설계 시에 대부분 강건 구조를 지양하다 보면 안전율이 높아지고 중량이 과다 해지는 문제가 있다. 본 논문은 플랜트용 이축 볼밸브 볼의 경량화를 위하여 밸브의 3차원 모델링과 ANSYS를 적용한 유한요소해석으로 응력해석을 수행한 후에, 허용 응력 범위와 설계 변경 제한 조건 내에서 최적화 과정으로 볼의 중량 감소를 달성하였다. 약 22%의 볼 중량이 감소되었고 응력은 증가하였으나 안전계수는 1.25가 되었다. 볼의 일부분에 과도한 응력이 있으나 대부분 재료의 항복응력 허용치 내에 있어 안전한 상태이다. 유동의 흐름을 제어하는 실링 (seal) 역할을 하는 시트 인서트와 시트 링 등 밸브의 3차원 모델에 대한 정적 구조해석으로 응력 값을 확인하여 안전함을 확인하였고, 또한 대칭 구조인 부분에 대해 2차원 단순 모델의 구조해석으로 같은 결과가 도출됨을 확인하였다. 본 연구의 범위는 볼의 중량 감소라 볼의 감소된 치수가 도출되었으며, 주변 부재의 재설계는 (신제품 개발에 해당되어) 본 연구에 고려되지 않는다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권9호
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• pp.1311-1316
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• 2010

본 연구에서는 316L 스테인리스강 테스트 시편으로 직선 슬롯(slot) 용접을 수행하고 X-선 회절법을 이용하여 용접 잔류응력을 측정하였다. 또한 3차원 유한요소해석을 통하여 슬롯용접을 모사하고 시편의 용접잔류응력 분포를 구하였다. 슬롯용접은 용접잔류응력 특성을 고찰하는데 있어 맞대기 용접에 비하여 고려할 변수가 적으며, 용접 시작부터 종료까지 용접잔류응력 분포 특성을 쉽게 파악할 수 있는 장점이 있다. 테스트 시편의 표면에서 용접잔류응력을 용접 시작부와 중간부분, 종료부의 세 위치에서 측정값과 해석값을 비교하였고 용접잔류응력 분포특성을 고찰하였다. 유한요소해석 결과로부터 시편 내부의 용접잔류응력 분포특성을 살펴보았다.

• 한국재난관리표준학회지
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• 제3권1호
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• pp.33-42
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• 2010

본 논문에서는 전체해석과 국부해석 조합방법을 이용하여 국부손상 또는 균열의 영향을 반영한 트러스교의 전체지간에서의 응력거동을 예측하였다. 이를 위해서 전체 구조체는 프레임요소에 의한 해석을 수행하고 국부 상세부분은 쉘요소에 의한 해석을 수행하여 두 결과를 조합함으로써 교량의 연결부처럼 응력분포가 복잡한 부분에서 이동하중에 따른 응력이력을 손쉽게 산정하게 된다. 트러스 연결부의 실제 기하학적 형상 및 강성을 전체 프레임해석에 고려하기 위해 국부 쉘모델과 프레임모델의 변위 비교를 통해 프레임 모델의 단면수정계수를 산정하였으며, 실제 공용중인 트러스교의 실험값과 해석값을 비교하여 전체해석-국부해석 조합방법을 검증하였으며, 더 나아가 국부손상의 영향이 반영된 국부 쉘모델 해석결과를 전체해석에 반영시켰다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1995년도 추계학술대회 논문집
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• pp.740-743
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• 1995

The analysis model is the power law creep material containing an elliptical rigid inclusion subjected to the arbitrarily directional stress on infinite boundary. The stress analysis is performed using the conformal mapping function and complex pseudo-stress function. The stress distributions near an elliptical rigid inclusion are obtained with various ellipse shapes, strain hardening exponents and directions of applied stress.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.56-56
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• 2004

섬유강화 복합재료는 응용범위가 산업계 전반으로 빠르게 확대되고 있다. 개발 초기에는 하중을 감당하지 않는 이차 구조물에 주로 사용되어 왔으나, 점차 산업 전반의 I차 구조물(Primary Structure)에 쓰이는 등, 그 사용범위가 넓어지고 있으며, 취약한 두께방향 물성 향상의 필요성을 충족시키기 위해 다축경편(MWK) 복합재료에 대한 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 다축경편(MWK) 복합재료의 기계적 체결부에 관한 응력해석을 연구하였다.(중략)

• 기계저널
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• 제31권3호
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• pp.276-292
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• 1991

복합체 구조물을 광탄성 실험법으로 응력해석 하고자 할 때는 반드시 아래의 사항이 연구되어야 한다. (1) 복합체 구조물의 이방성 성질과 상사되는 광탄성 재료가 개발되어야 한다. (2) 광탄성 재료의 기본 물성치($E_L,E_r,G_{LT},V_{LT}$)와 응력 프린지치($f_L,f_r,f_{LT}$) 등이 측정되어야 한다. (3) 복합체 구조물의 응력 해석을 할 수 있는 광탄성 실험의 실험 방법이 개 발되어야 한다. 이론적으로 규명하기 힘들고 역학적으로 논란되고 있거나 인명에 관계되는 기 계나 구조물 등을 이론적으로 해결하였으나 실험적으로 확인하려고 할 때 광탄성 실험법은 확인 실험법으로써 매우 유용한 방법이므로 아래와 같이 요구된다. 광탄성 실험법이 앞에서 나열된 것처럼 파괴 역학의 여러 분야에도 유용하게 이용될 뿐만 아니라 의학 분야에도 매우 유용하게 이용되고 있다.