• 제목/요약/키워드: 접촉응력해석

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완전접촉 경계면 위의 박막유동 특성을 이용한 고점도 전단유동에 따른 표면응력 감소 설계 (Design of Reduced Shear Stress with High-Viscosity Flow Using Characteristics of Thin Film Flow on Solid Surfaces)

  • 박부성;김보흥
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제38권12호
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    • pp.1027-1034
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    • 2014
  • 회전원판 위 표면에 작용하는 유동 전단응력은 표면마모를 발생시키는 주원인이다. 유체는 원심력에 의해 가장자리까지 자유표면을 갖는 박막유동으로 전달된다. 표면마모는 받음각 또는 곡률에 따른 전단응력 정도에 비례하여 차이를 보이게 된다. 전산해석을 통한 속도분포 기울기로 받음각에 기준한 곡률의 전단응력비를 비교하였다. 곡률반경 변화에 따른 전단유동의 응력감소를 모델링하여 표면마모를 효율적으로 줄일 수 있는 최적구간을 결정하는 것이 본 연구의 주제이며, 이 연구결과는 회전무화나 박막코팅과 같은 박막유동을 활용하는 기구의 최적설계에 적용될 수 있다.

강섬유보강 콘크리트의 인장파괴메카니즘에 대한 이론연구 (Analysis on the Fracture Mechanisms of SFRC under Tension)

  • 김규선;이차돈;심종성;최기봉;박제선
    • 콘크리트학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.141-150
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    • 1993
  • 콘크리트내에 짧은 길이를 갖고 임의의 방향으로 배향된 강섬유는 콘크리트가 인장응력을 받을 때 일반콘크리트에 비하여 인장강도와 연성을 증가시키며 이는 콘크리트모체내 강섬유의 균열억제메카니즘에 기인한다. 본연구에서는 기존의 각기다른 spacing 개념들에 의하여 SFRC의 인장강도를 예측하고 정확한도를 실험치와 비교하여 평가하였는데 시험체의 경계조건 및 타설시의 진동으로 인한 콘크리트내 강섬유의 재향성을 고려한 단위면적당 섬유수(N1)개념이 실행결과와 가장 좋은 상관관계를 나타내었다. 또한 SFRC의 강도후 영역에 대한 이론적인 해석이 고려되었으며 본 해석은 시험체의 경계조건, 진동효과, 콘크리트모체와 강섬유의 강섬유의 접촉면의 비선형부착특성 고려 및 특히 위험단면에서 매입길이가 다른 각 강섬유의 적합조건을 고려하였다.

궤간 가변 주행시 궤간 가변 잠금부품들에 대한 강도해석 (Strength Analysis of Locking Parts for Adjustable Wheelset during the Gauge Changeover Operation -)

  • 김철수;안승호;정광우;장승호;장국진;김정규
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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    • pp.189-194
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    • 2007
  • To reduce the cost and time of transport in Eurasian railroad networks such as TKR, TCR and TSR owing to the problem of different track gauges(narrow/standard/broad gauge), it is important to develop the gauge - adjustable wheelset system to adapt easily to these gauges. Moreover, freight trains having the gauge - adjustable wheelset will be run various curved tracks in railroad networks. Therefore, to assure the safety of the gauge-adjustment wheelset system, it is necessary to evaluate integrity of locking parts in the system using stress analysis. In this study, it was performed to contact stress analysis of locking parts by using FEA(finite element analysis) simulator during the gauge changeover operation and freight trains' service in the curved track, respectively.

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코팅막층의 접촉응력 해석에 관한 유한요소해석 (Contact Stress Analysis of the Coating Layer Using Finite Element Method)

  • 김청균;오병택
    • Tribology and Lubricants
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    • 제13권4호
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    • pp.66-70
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    • 1997
  • Thin films and coating technologies are used for an enormous and diverse set of application including mechanical and automotive components. Many of these applications require the various properties which can be used for decreasing wear, friction and cost, and increasing the long life. The relationship between the load and the stress is usually nonlinear. The material is often apt to deform plastically under the low loads. Numerical method may be used for some simple problems of the coating. If the property of coating and base materials are inhomogeneous and the geometry is complex, the numerical method may be recommended. In this paper, the contact normal stress of the coating layer has been solved using finite element method.

유니버설 조인트 베어링용 Seal의 성능평가를 위한 유한요소해석 (FEM Analysis for Performance Evaluation of Seal in Universal Joint Bearing)

  • 김태완;문석만;구영필;조용주
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.571-574
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    • 2000
  • Seals in universal joint bearing are a important component reinforcing lubrication performance by holding a lubricant and preventing infiltration of dust, moisture, etc. There is a great difference in seal performance according to seal shape and bonding position. Therefore, in this study, as for the lib type seal and O-ring type seal, FEM analysis are conducted using Mooney-Rivlin Model. The results are indicate that O-ring having higher contact stress and larger contact area than lib type is more profitable.

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복합재 체결부의 파손해석을 위한 새로운 특성길이 결정 방법 (A New Method to Determine the Characteristic Lengths for the Failure Analysis of Composite Joint)

  • 안현수;권진희;최진호
    • Composites Research
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    • 제16권4호
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    • pp.10-21
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    • 2003
  • 본 논문에서는 특성길이 결정을 위해 시편에 가해지는 하중과 내부 응력분포의 관계가 거의 선형적으로 변한다는 특성을 이용하여. 실험을 수행하지 않고 복합재 체결부 파손해석을 위한 특성길이를 결정할 수 있는 방법을 제안하였다. 제안된 방법을 사용할 경우 특성길이 결정을 위한 실험 없이도 실험값을 사용한 결과와 동일한 압축특성길이를 얻을수 있음을 보였다. 압축특성길이 결정에서와 마찬가지로 실험 없이 인장특성길이를 결정하기 위해, 기존의 방법에서와 달리, 인장특성길이의 정의를 위해 사용하는 적층판의 강도값을, 원공이 없는 적층판의 값이 아닌 원공을 가진 적층판의 값을 사용하였다. 유한요소해석은 MSC/NASTRAN을 이용하였고, 체결재와 복합재의 접촉부는 접촉면 요소를 사용하여 모델링하였다. 제안된 방법으로 해석한 복합재 체결부의 파손하중은 Graphite/Epoxy 복합재료 체겯부의 실험 견과와 매우 잘 일치함을 확인하였다

가스터빈 케이싱의 구조안전성 및 누설 평가 (Evaluation of Structural Integrity and Leakage for a Gas Turbine Casing)

  • 서희원;함동우;김경국;한정삼
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제29권4호
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    • pp.347-354
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    • 2016
  • 가스 터빈은 기동 및 정지 횟수가 많기 때문에 열피로나 취화 현상으로 인한 가스터빈 케이싱의 균열 또는 케이싱의 플랜지면에서 고온고압 가스의 누설이 발생할 가능성이 높다. 따라서 가스터빈 케이싱의 구조안전성 및 플랜지면에서의 누설평가는 반드시 수행되어야 하는 부분이다. 본 논문에서는 유한요소해석을 바탕으로 터빈 케이싱의 ASME B&PVC VIII-2 구조안전성 평가 및 접촉압력을 통한 누설 평가 그리고 볼트의 구조안전성 평가를 진행하였다. 또한 가스터빈 케이싱의 유한요소모델링 및 해석/평가 방법을 제안하여 가스터빈 개발에 활용할 수 있게 하였다.

2차원 모델을 이용한 한국형 인공심장 내 혈액 유동에 대한 수치적 해석 (Numerical Analysis of the Blood Flow in the Korean Artificial Heart Using Two Dimensional Model)

  • 박명수;심은보;고형종;사종엽;박찬영;민병구
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.301-307
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    • 2003
  • 본 연구에서는 한국형 인공심장의 혈액주머니 내 혈액 유동에 대한 수치적 해석 결과를 제시하였다. 혈액 유동은 2차원 비정상 유동으로 가정하였으며. 이를 해석하기 위하여 유한요소 기반의 상용코드인 ADINA를 사용하였다. 액츄에이터와 혈액주머니사이의 강체-고체 접촉, 그리고 혈액주머니와 혈류 사이의 고체-유체 상호작용을 모두 계산에서 반영하였다. 본 연구에서는 혈액주머니의 형상설계 과정에서 제시되었던 3가지 모델에 대해서 계산을 수행하고 이들의 혈류역학적인 적합성을 분석하였다. 계산결과에 의하면 혈액주머니의 수축 시는 출구로의 강한 흐름과 입구 부분에서의 정체영역이 관찰되었다. 이완 시에는 외부로부터 입구로 강한 혈류가 유입되고 있으며, 닫힌 출구에서 부근에서는 재순환 영역이 발생한다. 수축 시 전단응력은 출구 모서리 부근에서 극한값들을 가지게 되며, 이완 시에는 주로 입구 모서리와 액츄에이터 접촉면에서 최소, 최고치를 보여주고 있다.

수치해석을 통한 말뚝 배치에 따른 군말뚝 효율 분석 (Efficiency of Pile Groups with Arrangement of Piles Using Numerical Analysis)

  • 이기철;신세희;김동욱
    • 대한토목학회논문집
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    • 제41권5호
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    • pp.523-531
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    • 2021
  • 일반적으로 기초는 여러 개의 단일말뚝이 상부 구조체에 의해 연결된 상태로 군말뚝을 의미한다. 하지만, 군말뚝에 상부 하중 재하 시 지반에 작용하는 응력 범위는 단일말뚝에 비해 더 넓은 폭과 깊이로 확장되고, 중복되기 때문에 전체적인 지지력은 감소할 수 있다. 이러한 지지력 감소비를 군말뚝 효율이라 하나 일반적인 말뚝과 지반의 접촉 조건에 따른 영향을 분석한 연구는 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 지반 구성 및 군말뚝의 배치, 간격, 지반과 말뚝간의 접촉 특성을 해석 변수로 설정하고, 군말뚝 효율 및 군말뚝을 구성하는 개별말뚝의 거동을 분석하였다. 해석 결과, 지반 종류에 따라 마찰계수 증가 시 군말뚝 효율은 수렴 또는 감소하는 경향을 보였으며, 이를 통해 최적 군말뚝 효율을 분석하였다. 또한, 개별말뚝 분석을 통한 하중 감소비 파악 결과, 군말뚝 내부에 위치한 말뚝의 경우 하중을 상대적으로 적게 받았으며, 이는 내부 지반에 대한 영향인 것으로 판단된다.

케블라 복합재 평판의 고속충돌 특성 수치해석 (High Velocity Impact Analysis of Kevlar29/Phenolic Composite Plate)

  • 안정희;권진회;최진호
    • Composites Research
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    • 제22권2호
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    • pp.18-23
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    • 2009
  • 비선형 동적해석 유한요소 프로그램인 LS-DYNA를 이용하여 속 파편모의탄 충돌에 의한 Kevlar29/Phenolic 복합재 평판의 파손특성을 해석하였다. 적층판과 충격체는 고체요소를 사용하여 이상화하였고, 복합재 층과 층 사이 파손 해석을 위해서는 타이드 브레이크(tied-brake)요소를 사용하였다. 충격체와 복합재 적층판은 면-대-면 소멸 접촉 알고리즘을 사용하였다. 충격체에 의한 파손과 충격체의 관통을 모사하기 위해 응력이 일정한 파손기준식을 만족하면 해당되는 요소의 해당층은 제거된다. 해석 결과는 기존의 시험 결과와의 비교를 통해 검증한다.