• 제목/요약/키워드: 접촉응력해석

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압축강도 평가를 위한 지능형 응력예측기 구축 (Construction of the Intelligence Stress Predictor for Compression Strength Evaluation)

  • 박원규;우영환;이종구;윤인식
    • 한국공작기계학회논문집
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    • 제10권6호
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    • pp.95-101
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    • 2001
  • This work is concerned with construction of the intelligence stress predictor far compression strength evaluation using neural network-ultrasonic waves. The contact pressure in jointed plates was measured by using ultrasonic technique. Neural network is used to evaluate and predict contact pressure from the results of the calibration curves. The organized neural system was leaned with the accuracy of 99%, as a result of learning the ultrasonic echo ratio to the contact pressure measurement between SM45C and STS410 materials. And it could be evaluated and predicted with the accuracy of 90% in the evaluation of ultrasonic echo ratio difference in the same surface roughness and contact pressure, and 85% in the prediction of virtual ultrasonic echo ratio. Thus the proposed stress predictor is very useful for the evaluation and prediction of the contact pressure between SM45C and STS410 materials.

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역문제에 의한 평치차의 토크 해석 (Analysis of Torque on Spur Gear by Inverse Problem)

  • 박성완
    • 한국공작기계학회논문집
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    • 제12권5호
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    • pp.24-33
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    • 2003
  • This study proposed a technique for inverse problem, linear approximation of contact position and loading in single and double meshing of transmission contact element using 2-dimension model considered near the tooth by root stress. Determination of root stress is carried out far the gear tooth by finite element method and boundary element method. Boundary element discretization near contact point is carefully performed to keep high computational accuracy. The predicted results of boundary element method are good accordance with that of finite element method.

자동차 헬리컬기어의 하중전달 특성해석 (Analysis of Load Transmission Characteristics for Automobile Helical Gear)

  • 박찬일;이장무
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제3권5호
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    • pp.1-9
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    • 1995
  • The purpose of this study is to develop a computer simulation program for analyzing load transmission characteristics of a helical gear system in design stage. In this analysis, the rotational delay, load distribution, root stress, and contact area are investigated. That is, the influence function of deflection is obtained by finite element analysis and the influence function of approach and gear tooth error are considered. Load distribution, rotational delay, and contact area are calculated by solving load-deflection equation which includes these influence functions and tooth error, and the influence function of the bending moment is obtained by finite element analysis. The root stress is calculated by the load distribution and the influence function of the bending moment. The results of the simulation are cross-checked through a specially designed experimental set-up.

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고속전철용 레일-휠 접촉에서 응력분포에 관한 유한요소해석 (Finite Element Analysis on the Stress Distributions in Rail-Wheel Contacts of High Speed Trains)

  • 김청균;김기환
    • Tribology and Lubricants
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    • 제13권3호
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    • pp.93-101
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    • 1997
  • The numerical results on the stress distributions of rail-wheel contact problems are presented for three models in a high-speed rail system. These models which have straight and tapered (1:40 and 1:20) contact geometries between the wheelset and rail are analyzed using the finite element approach. From the simulation results we found that the tapered geometry (1:20) of railwheel contact base line showed very stable contact stress distributions for a whole contact position between the wheel and rail in a curved rail section. The FEM computed results may present an optimized slope geometry of rail-wheel contact in a high-speed railway system.

열간압연공정의 주요구성품인 Top Spindle, End Coupling and Slipper Metal의 구조해석 및 구동시뮬레이션 (Structural analysis and drive simulation of the top spindle, end coupling and slipper metal which is an important component of hot rolling process)

  • 변성우;이영신;이현승
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.674-680
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    • 2005
  • The top spindle, end coupling and slipper metal are important components of the hot rolling process and are used for transmission of heavy rotational power. In this study, kinematic analysis is conducted using finite element method for hot rolling process under slipper metal combination types and operation situations. The structural analysis is performed by applying the combination type, rotational boundary condition of top spindle, end coupling and slipper metal. This study aims to minimize the mechanical problems which might happen in the production process.

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도로 폭이 좁은 굴착공사에서 연결부가 적용되는 장지간 주형의 수치해석적 거동 평가 (Numerical Analysis on the Structure Behavior of the Connected Long-span Beam during Excavation in Narrow Streets)

  • 최광수;하상봉;이환우
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제33권4호
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    • pp.263-270
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    • 2020
  • 본 연구의 대상은 도로 폭이 좁은 시가지에서 굴착공사 시 적용되는 장지간 주형의 연결부이다. 일반적으로 적용되고 있는 연결부에서 상부 플랜지의 단차와 피로균열 등의 문제로 연결부의 신뢰도가 저하된다. 연결부의 결함을 보완하고 안전성을 향상시킨 개선형 연결부를 개발하였다. 유한요소 기반의 상용프로그램(ABAQUS)를 이용하여 개선형 연결부의 거동을 평가하였다. 먼저, 개선형 연결부에 적용되는 고장력 볼트 연결 및 강재와 콘크리트의 합성거동을 구현하기 위한 수치해석 방법을 제안하였다. 비교논문의 실험결과와 수치해석 결과의 비교를 통하여 개선형 연결부를 해석하는데 있어 수치해석 방법의 적합성을 검증하였다. 본 연구에서 제안하는 수치해석 방법을 적용하여 개선형 연결부와 일반형 연결부가 적용된 장지간 주형을 해석하였다. 장지간 주형의 탄소성 거동과 연결부의 응력분포를 수치 해석적으로 비교분석하였다. 개선형 연결부의 도입으로 25%의 압축응력이 감소되며 구조적 성능 개선효과 및 안전성을 확인하였다.

표준관입시험의 동적신호를 이용한 지반 물성치 추정의 해석적 연구 (Analytical Studies for Application of SPT Dynamic Signals to Estimate the Elastic Property of the Soil Deposit)

  • 이병식;김영수
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제18권4호
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    • pp.167-177
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    • 2002
  • 표준관입시험 시 항타로 인해 시추봉 두부에서 발생하는 응력파가 시추봉 선단과 접해 있는 지반에서 반사되어 돌아오는 동적신호를 분석함으로써, 시추봉 선단부에 인접한 지반의 임피던스(강성)에 관해 보다 상세한 정보를 얻고자 하는 시험방법이 시도되고 있다. 이 시험법의 실규모 시험에 선행하여 본 논문에서는 시추봉-지반시스템에 대한 동적유한요소해석을 통해 동적신호를 얻고, 이들 신호를 분석하여 추정한 지반의 임피던스와 탄성계수의 신뢰도를 평가함으로써 시험법의 적용성을 검토하고자 하였다. 또한 반사파의 특성에 영향을 미칠 수 있는 인자들에 대한 평가를 통해서 실규모 시험을 위한 참고자료를 제공하고자 하였다. 이러한 연구 결과, 시추봉과 지반의 접촉면에서 입사, 반사되는 파동의 진폭비($F_반F_입$)에 가장 심각하게 영향을 미치는 인자는 시추봉 선단과 접촉한 지반강성의 변화임을 알았으며, 이들 파동의 진폭비의 변화는 시추봉과 지반 간의 임피던스 비($\alpha$)의 변화와 밀접한 관련이 있는 것으로 나타났다. 이러한 결과로부터 SPT 동적신호를 분석하여 시추봉 선단과 직접 닿아 있는 지반에 대한 임피던스와 변형 계수를 추정하는 시험법의 적용 가능성이 있다는 결론을 얻었다.

A7075-T6 알루미늄 합금의 프레팅 피로 손상 파라미터 비교 평가 (Comparison and Estimation of Fretting Fatigue Damage Parameters for Aluminum Alloy A7075-T6)

  • 황동현;조성산
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권10호
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    • pp.1229-1235
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    • 2011
  • 신뢰성이 가장 우수한 프레팅 피로손상 파라미터를 찾아내기 위해 알루미늄 합금 A7075-T6 을 대상으로 피로시험을 수행하였다. 시편 표면에 홈을 가공하여 패드 접촉압력에 따라 패드-시편 접촉면에서 프레팅 피로균열이 발생하거나 또는 홈에서 일반 피로균열이 발생할 수 있게 하였다. 광학현미경을 이용하여 균열의 발생위치와 방향을 측정하고, 문헌에서 가장 많이 사용되는 프레팅 피로손상 파라미터들의 신뢰성을 평가하였다. 파라미터 값과 최대손상평면 방향을 산출하는데 필요한 응력과 변형률 자료는 유한요소해석으로 산출하였다. 전단모드 피로파손을 가정하는 Fatemi-Socie 파라 미터와 McDiarmid 파라미터가 가장 신뢰성이 높은 것으로 판명되었다.

초저온 하중을 고려한 내부탱크 바닥판의 설계 안정성에 관한 유한요소해석 (FE Analysis on the Design Safety of Inner Tank Bottom Plate in Terms of Cryogenic Temperature Loadings)

  • 김청균;조승현
    • 한국가스학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.8-15
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    • 2004
  • 본 논문은 내부탱크 바닥판의 중심부에서 바닥판의 가장자리인 코너부로 연결되는 반경 방향의 거리를 따라서 바닥판에 걸리는 von Mises 응력, 변위량, 회전 뒤틀림 모멘트를 나타내고 있다. 계산결과에 의하면 내부탱크를 냉각하는 초기과정에서 LNG의 충진율, 즉 LNG와 직접 접촉하는 반경방향 거리는 내부탱크의 바닥판에 대하여 중요한 영향을 미치게 된다. 내부탱크에 공급된 $-162^{\circ}C$의 액상 LNG와 내부에서 증발된 $-80^{\circ}C$의 LNG 가스가 내부탱크의 바닥판과 환상판, 측벽면 등에 접촉하면서 온도차 하중에 의한 열적거동 특성을 위치에 따라 서로 다르게 보여주고 있다. 유한요소해석 결과로부터, LNG의 증발가스와 초저온 액체($-162^{\circ}C$)에 의한 온도차는 바닥판의 열적 불안정성을 일으키는 원인으로 작용하며, 이러한 열적 뒤틀림 현상은 내부탱크 시스템의 안전성을 위협할 수도 있다.

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PFC3D에서의 폭원모델링 기법의 개발 및 적용 (Development and Application of an Explosion Modeling Technique Using PFC)

  • 최병희;양형식;류창하
    • 화약ㆍ발파
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    • 제22권4호
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    • pp.7-15
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    • 2004
  • 본 연구에서는 PFC3D를 사용한 폭원모델링 기법을 제안하고, 제안된 기법을 시멘트 모르타르와 같은 연약재료의 발파에 적용하여 그 적용성을 시험해 보았다. PFC3D는 개별요소법(DEM)을 기반으로 하고 있어 응력파의 전파와 재료의 동적 파괴현상을 모사하는데 적합한 코드로 분류된다. 폭원모델링 과정에서는 공내입자들의 반경을 팽창/수축시키는 기법을 통해 공벽입자들에 접촉력의 형태로 폭발압력을 부여하는 방법을 사용하였으며, 입력하중에 따라 공벽에서 유발되는 접촉력을 계산단계마다 측정 및 보정함으로써 폭발압력의 크기를 제어할 수 있도록 하였다. 시멘트 모르타르 블록의 발파모델링 과정에서는 기존의 외력을 이용하는 방법과 본 연구에서 제안하고 있는 접촉력을 이용하는 기법을 각기 적용함으로써 연약재료의 파괴과정을 정성적으로 비교하여 보았다. 해석결과, 제안된 폭원모델링 기법을 적용한다면 암석이나 콘크리트와 같은 공학재료들이 발파과정에서 보이는 파괴거동을 수치적으로 보다 유사하게 모사 할 수 있을 것으로 판단된다.