• 한국음향학회지
• /
• 제18권7호
• /
• pp.67-73
• /
• 1999

본 연구에서는 Class Ⅳ Flextensional 트랜스듀서의 구조를 설정하고, 여러 형상 및 물성 변수들이 공진 주파수에 미치는 영향을 유한 요소법을 이용하여 해석하였다. 그 결과 공진 주파수에 영향을 가장 많이 미치는 것은 장축 길이, 단축 길이, 쉘의 두께, 쉘의 물성 등이다. 반면에 Insert의 부피, 세라믹 적층의 물성과 두께는 상대적으로 적은 영향을 미치고, Nodal-plate의 두께는 공진 주파수와 무관한 경향을 나타내었다. 본 연구에서 얻어진 결과는, 다양한 중심 주파수를 가지는 Class Ⅳ Flextensional 트랜스듀서를 구현함에 있어 유용한 자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
• /
• 한국음향학회 1999년도 학술발표대회 논문집 제18권 1호
• /
• pp.375-378
• /
• 1999

본 연구에서는 Class IV Flextensional 트랜스듀서의 구조를 설정하고, 여러 형상 및 물성 변수들이 공진 트랜스듀서의 주파수에 미치는 영향을 유한 요소법을 이용하여 해석하였다. 그 결과 공진 주파수에 영향을 가장 많이 미치는 것은 장축 길이, 단축 길이, 쉘의 두께,쉘의 물성 변수이다. 반면에 Insert의 부피, 세라믹 적층의 물성과 두께는 상대적으로 적은 영향을 미치고, Nodal-plate의 두께는 공진 주파수와 무관한 경향을 나타내었다. 다음으로 위 연구결과를 바탕으로 수중에서 중심 주파수 1 kHz를 가지는 트랜스듀서를 유한 요소 모델로 제작하여 음압을 측정하였다. 본 연구에서 얻어진 결과는, 다양한 중심 주파수를 가지는 Class IV Flextensional 트랜스듀서를 구현함에 있어 유용한 자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
• /
• 한국소음진동공학회 2012년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.748-754
• /
• 2012

In this paper free vibration analysis of symmetric and cross-ply elastic laminated shells based on FSDT was performed through discretization of equations of motion and boundary condition. Model of laminated composite shells subjected to a combination of magnetic and thermal fields is developed. These coupled equations of motion are based on the electromagnetic equations (Faraday, Ampere, Ohm, and Lorenz equations) and thermal equations which are involved in constitutive equations. Dynamic characteristic of composite shells for change of magnetic fields is investigated.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제15권3호
• /
• pp.491-499
• /
• 2002

직교이방성 적층평판해석을 위해 퇴화 쉘요소에 기초를 둔 p-version 유한요소법이 제안되었다. 이 모델의 비선형 정식화과정에서 기하비선형의 경우 von Karman의 대변형-소변형률 가정을 설명하기 위해 Total Lagrangian 방법이 채택되었으며, 재료비선형의 경우 Huber-Mises의 항복기준과 변형률경화 항복함수에 근거를 둔 Prandtl-Reuss 유동법칙이 사용되었다. 재료모델은 이방성을 표현하는 매개변수에 의해 이방겅재료를 고려할 수 있도록 하였다. 적층평판이론으로는 전단변형 효과를 고려할 수 있는 등가단출이론(ESL Theory)에 기초를 두었기 때문에 두 적층간 계면에서의 전단변형률은 연속이라는 조건을 갖게된다 적분형 르장드르 다항식이 형상함수로 사용되었으며 형상함수의 차수는 1차에서 10차까지 변화시킬 수 있다. 또한, Causs-Lobatto 수치적될법을 사용하기 때문에 기존의 가우스 적분점에서 계산되던 응력값은 이 적분법의 적분점이 절점에 위치하므로 절점에서 바로 응력값이 산출되도록 하였다 극한하중 수렴성, 비선형 효과, 소성역의 형상 등의 비교관점을 통해 p-version 유한요소 모델의 적정성을 보이고자 하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제25권6호
• /
• pp.477-485
• /
• 2012

내압구조물의 구조적 성능에 영향을 주는 주요 요소로 형상, 쉘 두께, 보강재 배치 안 그리고 제작 재료 등을 나열할 수 있다. 전통적인 이론적 방법론에 근거한 내압구조물의 설계는 신속하며 만족할 만한 결과를 제공하지만 이는 일부 특정한 형상, 쉘 두께 및 제작 재료 등에 제한되어 있다. 본 논문에서는 최적화된 형상, 쉘 두께, 보강재 배치 안 그리고 복합재료 적층 정보 등을 얻을 수 있는 최적설계 기법에 근거한 진보된 대체 방법론을 다루고 있다. CAE 기반의 최적설계 기법을 활용하여 내압구조물 설계에 요구되는 구조적 성능과 최적화된 설계 인자들을 얻었다. 상용화된 유한요소 프로그램임 ANSYS의 CAE 플랫폼으로부터 메타모델 기반 최적화 기법을 수행하여 원통형 내압구조물의 설계를 위한 최적의 타원형 형상을 결정하였다. 또한 최적설계 프로그램인 OptiStruct의 기울기 기반 최적설계 방법을 이용하여 복합재료 기반 내압구조물의 설계시 최적의 적층순서와 쉘 두께가 얇은 내압구조물에 대한 최적의 보강재 배치 안을 각각 도출하였다. 최적설계 예제를 통해 본 논문에서 제시하고 있는 최적설계 기법에 근거한 방법론이 내압구조물의 설계에 효과적임을 확인할 수 있었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
• /
• pp.305-305
• /
• 2004

쾌속조형 기술은 3차원 CAD 데이터를 일정한 두께 간격으로 슬라이싱한 각 층을 다양한 방법으로 만들고, 이러한 층을 한층씩 적층하여 원하는 3차원 형상을 신속하게 제작하는 기술이다. 쾌속 조형법은 초기에는 광(beam)에 의해 형상이 만들어진다고 하여 광조형법이라고 불렸다. 그 후 시작품(Prototype)을 신속(Rapid)하게 제작할 수 있다는 사실로부터 'Rapid Prototyping' 또는 '쾌속 조형법' 이라고 불려지게 되었다.(중략)

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산구조공학회 1997년도 가을 학술발표회 논문집
• /
• pp.119-125
• /
• 1997

The finite element analysis of plate and shell structures has been one of the major research interests for many years because of the technological importance of such structures. Quite often these structures are constructed by laminated composites. This is due to the high specific stiffness and strength of composite structures. The main objective of this paper is to extend the use of an improved degenerated shell element to the large displacement analysis of plates and shells with laminated composites. The total Lagrangian approach has been chosen for the definition of the deformation and the solution to the nonlinear equilibrium equations is obtained by the Newton-Raphson method.

• 한국기계가공학회지
• /
• 제15권1호
• /
• pp.50-60
• /
• 2016

Laminate composites have a number of excellent characteristics in aspects of strength, stiffness, bending, and buckling. Buckling and postbuckling analysis of laminate composites with layups of [90/0]2s, $[{\pm}45/90/0]s$, $[{\pm}45]2s$ has been carried using the Total Lagrangian nonlinear Newton-Raphson method. The formulation of a geometrically nonlinear composite shell element based on a nonlinear large deformation method is presented. The used element is an eight-node degenerated shell element with six degrees of freedom. Square, circular cylinder, and arch panel laminate geometries were analyzed to verify the effects of the layups on the buckling and postbuckling behavior. The results showed that the effects of laminate layups on bucking and postbuckling behavior and the present formulation showed very good agreement with existing references.

• 전산구조공학
• /
• 제8권2호
• /
• pp.133-140
• /
• 1995

유리섬유보강 플라스틱관의 좌굴해석을 하기위해 3차원의 유한 요소해석을 실시하였다. 비적합변위모드와 가정된 전단변형도장을 이용하여 각 절점에서 3개의 절점변위와 2개의 회전변위를 갖는 개선된 감절점 쉘요소를 사용하여 적측두께와 섬유배향각도에 따른 좌굴하중을 산정하였다. 해석결과, 섬유배향을 2, 4, 6, 8층까지 0.deg./90.deg. 교대로 적층시킨 경우, 적층수가 증가함에 따라 좌굴하중이 커지면서 Coupling stiffness가 변함을 알 수 있다.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제19권7호
• /
• pp.1665-1674
• /
• 1995

An optimum design has been performed to maximize specific energy (SED) of composite flywheel rotor for energy storage system. The flywheel rotor is assumed to be an axisymmetric thick laminated shell with a plane strain state for structural analysis. For the structural analysis the centrifugal force is considered and the stiffness matrix equation was derived for each ring considering the interferences between the rings. The global stiffness matrix was derived by integrating the local stiffness matrix satisfying the conditions of force and displacement compatibilities. Displacements are then calculated from the global stiffness matrix and the stresses in each ring are also calculated. 3-D intra-laminar quadratic Tsai-Wu criterion is then used for the strength analysis. An optimum procedure is also developed to find the optimal interferences and lay up angle to maximize SED using the sensitivity analysis.