• Title/Summary/Keyword: 이론 응력해석

Search Result 649, Processing Time 0.04 seconds

A Novel Methodology of Improving Stress Prediction via Saint-Venant's Principle (생브낭의 원리를 이용한 응력해석 개선)

  • Kim, Jun-Sik;Cho, Maeng-Hyo
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
    • /
    • v.24 no.2
    • /
    • pp.149-156
    • /
    • 2011
  • In this paper, a methodology is proposed to improve the stress prediction of plates via Saint Venant's principle. According to Saint Venant's principle, the stress resultants can be used to describe linear elastic problems. Many engineering problems have been analyzed by Euler-Bernoulli beam(E-B) and/or Kirchhoff-Love(K-L) plate models. These models are asymptotically correct, and therefore, their accuracy is mathematically guaranteed for thin plates or slender beams. By post-processing their solutions, one can improve the stresses and displacements via Saint Venant's principle. The improved in-plane and out-of-plane displacements are obtained by adding the perturbed deflection and integrating the transverse shear strains. The perturbed deflection is calculated by applying the equivalence of stress resultants before and after post-processing(or Saint Venant's principle). Accuracy and efficiency of the proposed methodology is verified by comparing the solutions obtained with the elasticity solutions for orthotropic beams.

복합체 응력해석의 광탄성 실험법

  • 황재석
    • Journal of the KSME
    • /
    • v.31 no.3
    • /
    • pp.276-292
    • /
    • 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.

  • PDF

A Theoretical Analysis of the Acceptability of Design Stress Value for the Fuel Rod with Nonlinear Thermal Stresses (비선형 분포의 열응력이 작용하는 Fuel Rod에서 설계 응력값의 적합성여부에 대한 이론적 해석)

  • 호광일
    • Journal of Energy Engineering
    • /
    • v.12 no.3
    • /
    • pp.177-183
    • /
    • 2003
  • The purpose of this paper is to verify that the design stress value of fuel rod for the irradiation test satisfies the structural design requirement. In this structural safety analysis thermal effect is the most severe element for the safety. The thermal effects are very complicated problem to be analyzed for the structural safety in short hand. By the application of theoretical analysis, the design margin of stress which was used in this fuel rod design was verified in the conservative point of view. In the future design of fuel rod, this analysis can be used as the theoretical method for the verification of safe design.

Alloy 600/690 시제 전열관의 확관시험 평가 및 응력해석

  • 김우곤;장진성;국일현;김태규;김성수;이동희;주영한
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
    • /
    • 1996.05c
    • /
    • pp.85-91
    • /
    • 1996
  • 원전 증기발생기 시제 전열관으로 제조된 Alloy 600 및 690 에 대하여 ASTM 규정 (B163-86a)에 따라 확관실험을 실시하여 평가하였으며, 관 요소에 작용하는 응력을 해석하였다. 실험 결과 시제 전열관은 ASTM에서 요구하는 확관율 30% 및 그 이상의 35% 까지 확관할 경우에도 양호한 확관상태를 보였다. 확관에 따른 유동곡선의 축력은 Alloy 690 이 Alloy 600 에 비해 높았으며, 확관율의 증가에 따라 차이가 점진적으로 크지는 경향을 보였다. 얇은 벽 튜브의 확관에 대한 응력 해석식은 Modified Tresca's Yield Criterion를 도입하여 얻었으며, 소성변형식을 이용하여 확관율에 따른 응력을 예측하였다. 유동곡선의 이론 계산치와 실험치를 비교한 결과 Alloy 600의 경우 이론치는 실험치보다 약간 낮은 값으로 잘 일치되었으나, Alloy 690 경우는 Alloy 600에 비하여 확관율의 증가에 따라 차이가 커지는 경향을 보였다.

  • PDF

Efficient Thermal Stress Analysis of Laminated Composite Plates using Enhanced First-order Shear Deformation Theory (일차전단변형이론을 이용한 복합재료 적층평판의 효율적 열응력 해석)

  • Han, Jang-Woo;Kim, Jun-Sik;Cho, Maenghyo
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
    • /
    • v.25 no.6
    • /
    • pp.505-512
    • /
    • 2012
  • In this paper, an efficient yet accurate method for the thermal stress analysis using a first order shear deformation theory(FSDT) is presented. The main objective herein is to systematically modify transverse shear strain energy through the mixed variational theorem(MVT). In the mixed formulation, independent transverse shear stresses are taken from the efficient higher-order zigzag plate theory, and the in-plane displacements are assumed to be those of the FSDT. Moreover, a smooth parabolic distribution through the thickness is assumed in the transverse normal displacement field in order to consider a transverse normal deformation. The resulting strain energy expression is referred to as an enhanced first order shear deformation theory, which is obtained via the mixed variational theorem with transverse normal deformation effect(EFSDTM_TN). The EFSDTM_TN has the same computational advantage as the FSDT_TN(FSDT with transverse normal deformation effect) does, which allows us to improve the through-the-thickness distributions of displacements and stresses via the recovery procedure. The thermal stresses obtained by the present theory are compared with those of the FSDT_TN and three-dimensional elasticity.

Improvement of Euler-Bernoulli Beam Theory for Free Vibration and Buckling Analyses via Saint-Venant's Principle (생브낭 원리를 이용한 고전 보 이론의 고유진동수 및 좌굴하중 예측 개선)

  • Jeong, Yong-Min;Kim, Jun-Sik
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
    • /
    • v.40 no.4
    • /
    • pp.381-387
    • /
    • 2016
  • In this paper, the methodology applied to the improvement of stress analyses is extended to free vibration and buckling analyses. The essence of the methodology is the Saint-Venant's principle that is applicable to beam and plate models. The principle allows one to dimensionally reduce three-dimensional elasticity problems. Thus the methodology can be employed to vibration and buckling as well as stress analysis. First, the principle is briefly revisited, and then the formations of classical beam theories are presented. To improve the predictions, the perturbed terms (unknowns) are introduced together with the warping functions that are calculated by stress equilibrium equations. The unknowns are then calculated by applying the equivalence of stress resultants (i.e., Saint-Venant's principle). As numerical examples, cantilever and simply supported beams are analytically solved. The results obtained are compared with those of the classical beam theories. It is shown that the methodology can be used to improve the predictions without introducing shear correction factors.

사용후연료 건식 저장용기의 전복 응력해석

  • 신동필;서기석;최병일;이홍영
    • Proceedings of the Korean Radioactive Waste Society Conference
    • /
    • 2004.06a
    • /
    • pp.436-436
    • /
    • 2004
  • 사용후 연료 건식 저장 용기가 낙하, 토네이도, 미사일, 홍수 및 지진으로 인한 사고에 대하여 전복이 발생되었을 때 강체 평면과 충돌에 의한 충돌 하중시의 구조 응력 평가하였다. 이를 위해 저장 용기의 무게 중심이 한계를 넘었을 때의 초기 전복 시작각을 무게 중심을 계산을 통해 구하였다. 상용 코드를 사용하여 전복 응력 해석 수행시 저장 용기의 강체 운동에 의하여 계산 시간이 길어지는 데, 이런 계산 시간을 줄이기 위해 일차 충돌 직전까지의 모델의 속도와 각속도 계산식을 이론적인 방법으로 구하여 해석 초기 조건으로 사용하는 방법에 대하여 제안하였다.(중략)

  • PDF

A Simultaneous Fluid -Structure Modeling of the End-to-End Vascular Graft Anastomosis (인조혈관의 단단문합에 대한 유동과 구조의 동시해석)

  • 김영호
    • Journal of Biomedical Engineering Research
    • /
    • v.20 no.5
    • /
    • pp.593-599
    • /
    • 1999
  • 수축절정기에 0.2mm, 0.4mm 두께의 소구경 인조혈관의 내경3.2mm의 동맥에 문합한 단단문합 주위의 유동과 구조해석을 동시에 수행하였다. 유동해석 결과 속도분포 및 벽단전률은 타 연구결과와 매우 유사하며 이론해와 매우 유사함을 보였다. 유동에 의해서 문합부 주위에 작용하는 응력은 문합부에 집중되며 이는 수십만 pa에 달했다. 또한 인조혈관과 동맥에 작용하는 원주방향의 응력을 이론해와 비교한 결과 서로 유사함을 보였으며 두께가 얇은 인조혈관을 사용하는 경우 문합부의 compliance mismatch 는 개선되나 반대로 응력은 더 많이 받음을 알 수 있었다. 본 연구를 통해서 유체에 의하여 혈관이 영향을 받는 심혈관계 현상을 연구하는데 있어서 이와 같은 유체-구조 상호작용을 고려하여 동시에 해결 하는 방법은 매우 유용할 것으로 생각된다.

  • PDF

Stress Distribution of a Crane Hook by Photoelasticty Using 4-step Phase Shifting Method and finite Element Method (광탄성 4단계 위상 이동법과 유한요소법에 의한 크레인 훅의 응력분포 비교)

  • Baek, Tae-Hyun;Kim, Whan;Lee, Chun-Tae
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
    • /
    • v.24 no.1
    • /
    • pp.38-44
    • /
    • 2004
  • An experimental study for a crane hook was performed to investigate the stress distribution along a certain line where the maximum and minimum stresses to be developed. On this line, the isoclinic fringe and/or principal stress direction is constant. The crane hook was modeled into a 2-dimensional plate made of urethane rubber called 'Photoflex' The Photoflex is very sensitive to a load and has low photoelastic fringe constant. The Tardy compensation method with the fringe sharpening process and the 4-step phase shifting method, was used for the photoelastic technique. Experimental results by photoelasticity were compared with the calculated stresses from the simple curved beam theory and tile finite element analysis. Ail the results were close to each other.

Three-Dimensional Free Vibration Analysis of Orthotropic Plates (직교이방성판의 3차원 자유진동 해석에 관한 연구)

  • Park, Sung-Jin
    • Journal of the Society of Disaster Information
    • /
    • v.10 no.1
    • /
    • pp.1-14
    • /
    • 2014
  • This paper presents the three-dimensional stress analysis of orthotropic thick plates using the three-dimensional spline strip method based on the theory of elasticity. The orthotropic plates are made of Aragonite crystal and sitka spruce. To demonstrate the convergence and accuracy of the present method, several examples are solved, and results are compared with those obtained by other exact and numerical methods based on the theory of elasticity. Good convergence and accuracy are obtained. The effects of thickness/width ratio, aspect ratio and boundary conditions on normal stress distributions of Aragonite crystal plates and sitka spruce plates are investigated. Moreover, the difference of weak orthotropic and strong orthotropic properties given to the characteristics of stress distributions are also shown.