• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.196-199
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• 2010

본 연구는 판에 존재하는 유공형상에 따른 응력 집중 해석이다. 일반으로 판은 가공이 쉽고 제작이 편리하여 그 사용이 많다. 이러한 판의 연결에는 원형의 유공을 이용하는 경우가 많고 구조물의 중량감소를 목적으로 유공을 만드는 경우도 있다. 그러나 판에 존재하는 유공의 경우 응력 집중으로 인한 균열생성과 같은 단점을 가진다. 이를 보완하기 위해 유공부의 최적설계 및 응력해석과 같은 많은 연구들이 수행되고 있다. 본 연구에서는 원형, 정사각형과 정삼각형의 유공을 유한 요소 프로그램을 이용하여 시뮬레이션하고 유공형상에 따라 판에 발생하는 응답을 알아보았다. 또한 원형유공의 응답을 기준으로 정사각형과 정삼각형 유공의 모서리의 곡률반경을 변화시켰을 때 발생하는 응답을 비교하였다. 상용 유한 요소 프로그램인 ANSYS/Workbench를 사용하여 인장응력하의 유공판의 응답 해석을 수행하였으며 얻어진 결과를 유공의 형상, 곡률반경의 변화에 따라 분석하였다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 1996.04a
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• pp.27-39
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• 1996

A finite element analysis of a trunnion pipe anchor is presented. The structure is analyzed for the case of internal pressure and moment loadings. The stress results are categorized as average and linearly varying(through the thickness) stresses. The resulting stresses are interpreted per Section 111 of the ASME Boiler and Pressure Vessel Code from which the Primary(B$_1$) and Secondary(C$_1$) stress indices for pressure, the Primary(B$_2$) and Secondary(C$_2$) stress indices for moment are developed. Several analysis were peformed on various structural geometries in order to determine empirical relationships for the stress indices as a function of dimensionless ratios.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.729-732
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• 2010

본 논문에서는 이산 변수 최적화에 적합한 유전 알고리듬을 이용하여 복합재 적층 패치의 최적강도설계를 수행하였다. 기저판(substrate)와 접착제(adhesive), 그리고 복합재 적층 패치로 이루어진 구조물에서 패치의 강도를 효율적으로 구하기 위해서 응력 함수 기반의 해석적 방법을 도입하였다. 면외 방향의 응력 함수를 가정하여 가상 공액일의 법칙(complementary virtual work principle)에 적용하였으며, 복합재 패치의 자유 경계조건으로부터 면내 방향의 응력함수를 결정하였다. 응력 함수를 통하여 구한 층간 응력 값은 자유 경계 효과를 잘 나타내었고, 이를 이용하여 패치의 강도 해석을 수행하였다. 강도 해석 시, 복합재 패치의 파괴 기준은 면내 응력들에 대해서는 최대 응력 척도를 사용하였으며, 층간 응력들에 대해서는 quadratic delamination 척도를 사용하였다. 유전 알고리듬을 이용한 최적강도설계 과정에서는 임의의 염색체가 주어진 적층 구속 조건을 만족할 수 있게 수정(repairing)하는 과정을 도입하였다. 또한 다수의 전역해(global optima)를 효과적으로 찾기 위해서 multiple elitism 기법을 도입하였다. 응력 함수 기반의 강도 해석방법과 유전 알고리듬과의 연계를 통한 복합재 적층 패치의 강도최적설계 기법은 패치 구조물의 해석 및 설계에 있어서 효율적인 도구로서 사용할 수 있을 것이라 사료된다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.579-582
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• 2011

본 논문에서는 9 % Ni강 LNG 저장탱크 조사를 통해서 유한요소해석을 수행하여 구조건전성을 평가하였으며 실용에서 활용할 수 있는 자료를 제시하였다. 과거의 LNG 저장탱크의 설계는 2차원 선에서만 유한요소해석이 수행되었으나 보다 진보된 하드웨어와 소프트웨어의 발전으로 3차원 유한요소해석이 가능케 되었다. 본 연구에서는 9 % Ni 강 LNG 저장탱크 내조의 정적 구조 해석이 상용 유한 요소 해석 프로그램인 ABAQUS를 통해 수행되었다. LNG 저장 탱크 내조 시공 시 용접부 형상을 참고하여 용접부 모델을 고려한 해석을 각각 수행하였다. 용접부의 탄성계수의 변화를 통하여 최대응력과 최대변위를 계산하였다. 실제 LNG tank의 운용 시 발생하는 하중은 자중과, 수두 압과, 온도차에 의한 열응력이며 이들이 복합적으로 작용하였을 시, 용접선을 고려하지 않은 모델에 대해서는 최대응력이 207 MPa이며, 동일 조건에서 용접선을 포함한 모델에 대해 해석을 수행한 결과로서 최대응력이 그보다 약 100 MPa 정도 상승한 결과가 나타났다. 하중조건에서 온도차에 의한 열응력을 고려함과 고려하지 않음을 비교함으로서 실제 열응력에 대해서는 내조에 큰 영향을 미치지 않음을 확인하였다.

• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.21 no.6
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• pp.599-606
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• 2000

고정체 나사산 형상이 식립된 고정체를 둘러싸고 있는 턱 뼈에서 발생된 응력분포에 미치는 영향과 효과적인 나사산 형상을 결정하기 위해서 다양한 치아 고정체 형상에 대해서 응력해석을 수행하였다. 나사산 골 한쪽 부위에 라운딩이 된 형상의 고정체에서 발생된 응력분포는 다른 나사산 형상의 고정체에서 발생된 응력분포보다 더 효과적으로 나타났다. 이 해석 결과를 근거로 최적의 고정체 치수를 결정하기 위해서 나사산 끝단의 폭, 나사산 높이, 그리고 가해지는 하중의 방향 등과 같은 설계 변수의 변화에 따른 응력해석이 수행되었다. 최대 응력 집중은 고정체 나사산의 첫단 부위에서 발생하였으며, 100 N의 15도 경사하중이 가해졌을 때 발생된 최대 등가응력은 동일 크기의 수식하중보다 2배 정도 더 높게 나타났다. 그리고 나사산 끝단의 폭과 나사산 높이 사이의 연관성에 관련된 해석결과에서 나사산 끝단의 폭과 나사산 높이 사이의 연관성 효과는 무시할 만큼 작다는 것을 알았다. 고정체의 나사산 피치에 대한 나사산 끝단의 폭의 비와 나사산 높이의 비가 각각 0.5와 0.46일 때 다른 고정체의 치수들보다 더 효과적인 응력분포가 나타났다

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.30 no.6
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• pp.84-91
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• 2002

Temperature distribution in the GTD111 turbine blade used in power plaints is calculated by heat transfer analysis. Linear stress analysis of the turbine blade is also carried out under thermal loads and centrifugal forces. The numerical results of steady state heat transfer analysis slow that high temperature distribution occurs at the leading edge and tip section of the blade. The thermal stress result indicates that the equivalent stress at the tip of the pressure surface is higher than other sections of the blade. Maximum centrifugal stresses without the thermal effect occurs at the front of the fir tree. From the thermal-centrifugal stress analysis, maximum equivalent stress occurs at the fir tree. Stresses applied by the thermal loads and centrifugal forces are less than the yield stress. The GTD111 turbine blade is safe to be used in the power plants.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.15 no.4
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• pp.540-548
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• 1996

In general residual stress is measured by X-ray diffraction method but in case of bonding residual thermal stress it is inadequate technique to examine the stress singularity. Therefore Two-dimensional elastic boundary element analyses were carried out to investigate the residual thermal stress and stress singularity of bonding interface in Al/Epoxy. This boundary element results were compared with the strain gauge measurements. The effects of different interface models, sub-element and adherend thickness are presented and discussed. On the basis of the obtained results, interface delamination causing by normal stress is expected and stress singularity is observed more intensively increasing with adherend thickness. It is concluded that the bonding strength of Al/Epoxy interface can be estimated correctly by taking into account the stress singularity at the edge of the interface.

• Journal of Energy Engineering
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• v.28 no.3
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• pp.1-9
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• 2019

A major stress determining the remaining life of the tube in feedwater heater of fossil fuel power plant is hoop stress by the internal pressure. However, thermal stress due to temperature difference across the wall thickness also contributed to reduce the remaining life of the tube. Therefore, thermal loading must be considered even though the contribution of internal pressure loading to the stresses of the tube was known to be much higher than that of the thermal loading. In this study, thermal stress of the tubes in the de-superheating zone was estimated, which was generated due to the temperature difference across the tube thickness. Analytic equations were shown for determining the hoop stress and the radial stress of the tube with uniform thinning and for the temperature across the tube thickness. Accuracy and effectiveness of the analytic equations for the stresses were verified by comparing the results obtained by the analytic equations with those obtained from finite element analysis. Using finite element analysis, the stresses for eccentric thinning were also determined. The effect of heat transfer coefficient on thermal stress was investigated using series of finite element analyses with various values of heat transfer coefficient for both inner and outer surface of the tube. It was shown that the effect of heat transfer coefficient at outer surface was larger than that of heat transfer coefficient at inner surface on the thermal stress of the tube. Also, the hoop stress was larger than the radial stress for both cases of uniformly and eccentrically thinned tubes when the thermal loading was only considered without internal pressure loading.

• Journal of Welding and Joining
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• v.23 no.6
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• pp.18-28
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• 2005

본 일반 지침은 용접 이음부나 구조물의 피로강도 평가에 사용되는 기준응력 계산에 관한 내용으로 핫스팟 응력(Hot Spot Stress, 이하 HSS)이라고 칭하는 응력 평가용 해석 기술 및 관련 내용을 다룬다. 국제용접협회 (IIW: International Institute of Welding)발간 지침서의 주요내용에 대한 간략한 소개와 함께 대한용접학회 용접강도연구위원회의 Round-Robin 시험결과를 바탕으로 유한요소 응력해석 기반 용접 이음부의 HSS 평가 방법에 관한 내용을 정리하였다.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.39 no.1
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• pp.61-72
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• 2002

The flaring system of FPSO burns out the byproduct natural gas. The thermal loading due to radiative heat of flaring gas leads to undesirable thermal-stresses on itself. Nowadays it needs to understand the amount of thermal loading of flaring system since the requirement for the safety of the flaring system. However, few studies have been performed on the thermal environment and radiative heat flux on the FPSO flaring system. Present study suggests a procedure to model the thermal environment and a FEA process to analyze the temperature distribution and thermal stresses of FPSO flaring system. In order to get the temperature distribution, the radiative heat conditions and convective heat conditions are included in the heat transfer analysis. By making the use of temperature obtained through heat transfer analysis, the thermal stress analyses are performed. The results of the present study can be used to design the flaring system and determine the heat shield in the flaring system.