• 대한기계학회논문집A
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• 제20권6호
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• pp.1784-1797
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• 1996

The disk/blade assembly of a turbine engine is made in the shape of a dovetail type or a fir-tree type. Since disk fillet regions or contact surfaces undergo high stress comcentration, fatigue cracks frequentrly occur in the disk/blade assembly. Therefore, it is necessary to analyze the stress distributions in the fir-tree type disk/balde assembly and predict the region of fatigue failure. The stress distributions of the disk/blade assembly were investigated by using the photoelastic method and the finite element method. Two dimensional photoelastic techniques were used to investigate the stress distributions of contact surfaces and fillet regions. TH stress distributions were obtained by the shear-difference method and were compared to the finite element results. It was found that maximum tensile stresses were higher in the fillet region thatn in the contact surfaces of the fir-tree models. The finite element results showed good agreement with the experimental results.

• 한국정밀공학회지
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• 제26권2호
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• pp.86-93
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• 2009

Elastomeric O-rings have been the most common seals due to their excellent sealing capacity, and availability in costs and sizes. One of the critical applications of O-ring seals is solid rocket motor joint seal where the operating hot gas must be sealed during the combustion. This has long been a design issue to avoid the system failure. For laterally constrained, squeezed and pressurized condition, deformed shape of O-ring was measured by computed tomography method and CCD laser sensor, compared with numerical calculations. As clearance gap changes, sealing performance had been evaluated on peak contact stresses at top, bottom and side contact surfaces. As clearance gap increases, peak contact stresses and contact widths in top and side contact surfaces increase, and the asymmetry of stress distributions is promoted due to pressure increase. It is suggested that peak stress of bottom contact surface can be approximated by simple superposition of peak ones due to squeeze and pressure. Under pressurized condition, sealing performance is dependent on not peak stresses of bottom and side contact surfaces but that of top.

• 한국안전학회지
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• 제20권1호
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• pp.1-6
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• 2005

Stick type ignition coil is new development that connect directly with ECU(Electronic control unit), without needing a spark plug cable and distributor. Glass-fiber reinforced ploymeric composites provide the desirable properties of high stiffness and strength as well as low specific weight. Stick type ignition coil jacket is using PBT CF30 resin. PBT CF30 resin is a kind of electric insulation which is a superior engineering plastic that is used to prevent the leakage of the electrical current. If PET receive a mistake of design or excessive force when HV terminal oppress on jacket, it can happen to crack. Local stress concentrations occurring on the contact surface, the contact phenomenon becomes a direct cause to the wear and failure of mechanical structures. When it is cracked, it can allow a leakage of the electrical current. So, in this study, we analyze the contact stress to PBT jacket using ANSYS program, when HV terminal oppress on jacket. We suppose PBT to be Jacket and we analyzed contact stress that happens in PET like PBT analysis method. We compared the use of PBT and PET.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제8권4호
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• pp.67-80
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• 1992

동적인 문제를 해석하는 데 있어서 최대전단탄성계수의 결정은 어떤 변형률에서의 전단응력을 추정하는데 필연적이라 할 수 있다. 그동안 실리카질 모래에 관한 모델이 준시되어 왔지만 그러한 모델을 부서지는 모래에 직점적으로 적용하는 데는 모래의 부서짐(crushability)때문에 어려움이 있다. 본 연구에서는 부서지는 모래의 미소변형률에서의 동적인 거동이 평가되었으며 실험한 모래의 최대 전단탄성 계수에 관한 모델이 제시되었다. 부서지는 모래의 전단탄성 계수는 느슨한 모래의 경우는 실리카질 모래와 유사한 값을 보이나 밀도가 증가하면 입자간의 접촉면적이 커져서 비틀력 (torsional force)으로 인해 모래가 부서져 전단저항이 작아지는 것으로 보인다. 그리고 계수치 (modulus number) 가 Been과 Jefferies (1985)의 상태 정수 (state parameter)로 표현되었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제45권4호
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• pp.238-244
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• 2008

Modeling and FEM analysis on Boron Nitride and/or Pyrolytic Carbon coating layers on SiC fibers under indentation contact loadings are investigated. Especially this study attempts to model the mechanical behavior of the SiC fibers with and without coatings. Tyranno S grade and Tyranno LoxM grade of SiC are selected for fiber and Boron Nitride and/or Pyrolytic Carbon as coating material. The modeling is performed by SiC fiber without coating layer, which includs single(BN or PyC) and double(BN-PyC or PyC-BN) coating layer. And then the analysis is performed by changing a type of coating layer, a type of fiber and coating sequence. In this study, the concepts of modeling and analysis techniques for optimum design of BN and PyC coating process on SiC fiber are shown. Results show that stresses are reduced when indentation contact loading applies on the material having lower elastic modulus.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.1-7
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• 2005

In vehicle door system, weatherstrip seals protect passengers form noise, dust, rain and wind out of the vehicle. The higher efficient a weatherstrip is, the more durable it is in contact between the door and body frame. In this study, nonlinear finite element(FE) analysis is performed to obtain cauchy-stresses, displacements and reaction forces of the weatherstrip. Mechanical properties of the weatherstrip is obtained by uniaxial tension test. The MARC which is a commercial software for the nonlinear analysis of a flexible FE model is used. Twenty-one cases of the FE model are developed by using Ogden-foam formulation. In the results of nonlinear FE analysis, the most valuable deformation of the weatherstrip occurred when displacement control value reaches 7.2mm. Severe deformation is observed as the displacement control value become more increased. When the weatherstrip is designed, it would be considered that the displacement value of the weatherstrip has to be less than 7.2mm.

• 소성∙가공
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• 제24권3호
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• pp.212-217
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• 2015

SmartCrown is a system to control the plate crown by shifting the sine-shaped work rolls in the axial direction. The control range of the plate crown depends on a depth of sine-shaped roll profile because the roll radius varies continuously along the axial direction. When the roll profile is changed to improve the control range, the contact stress between the work roll and the back-up roll also changes. In the current study, the contact stress for various profiles and rolling conditions were analyzed using the finite element method and compared with results from Hertzian contact theory. A submodel method is used to increase the accuracy of the finite element analysis. The analysis results showed that the maximum increase in the contact stress was only 53MPa, so it is anticipated that no back-up roll spalling will occur.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제32권1호
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• pp.37-44
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• 2019

결합 기반 페리다이나믹 모델은 간단한 재료 모델을 통해 취성 재료의 다양한 동적 파괴 특성을 확인할 수 있었지만, 다양한 재료 구성 모델을 표현하는데 많은 한계점이 나타났다. 특히, 절점 간 결합이 서로 독립적으로 작용하여 포아송 비가 고정되고 전단 변형이 표현되는 않는 문제점이 있다. 상태 기반 페리다이나믹 모델은 보다 일반화되고 엄밀한 재료 모델링이 가능하며, 모든 결합의 변형 정보를 통해 각 절점의 거동이 계산되기 때문에 결합 기반 모델에서 표현하지 못한 전단 변형까지도 표현 가능하다. 본 연구에서는 상태 기반 페리다이나믹 모델을 통해 재료 모델을 구성하고, 소성 흐름 법칙으로부터 재료의 완전 소성 거동을 표현할 수 있도록 간단한 재료 모델을 구성한다. 평판 수치 예제를 통해 구성된 완전 소성 재료 모델을 검증하고 응력 변형 곡선을 확인한다. 또한 비국부 접촉 모델링을 통해 서로 다른 두 물체가 충돌하는 현상을 모사하여, 화강암반 모델의 고속 충돌 파괴 해석을 수행하고 결과분석 및 실험현상과 비교한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제41권4호
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• pp.337-344
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• 2017

환경 문제로 인해 기존 연료를 대체하는 천연가스의 수요가 증가하고 있다. 이에 따라, 액화천연가스 운반선의 화물창이 거대화되면서 화물창 내의 슬로싱 하중이 증가하게 된다. 액화천연가스 화물창의 종류 중 하나인 Mark-III 타입의 1차 방벽은 액화천연가스와 직접적으로 접촉하고 있으며 슬로싱 하중 및 액화천연가스의 자중을 받는다. 슬로싱 하중에 의해 다양한 범위의 하중이 1차 방벽에 지속적으로 작용하며 이로 인해 피로 파괴를 유발할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 Mark-III 타입의 1차 방벽을 포함한 단열시스템을 유한요소 모델로 구성하였으며 1차 방벽에 대해 피로수명을 평가하여 피로 특성을 확인하였다. 수치해석을 통해 주응력 범위 및 최대 주응력이 발생하는 위치를 계산하였으며 이를 통해 1차 방벽의 피로수명을 수치적으로 평가하였다. 또한, 다양한 단열시스템 타입에 대해 모델링을 실시하였으며, 피로수명 평가 결과를 통해 1차 방벽의 피로 파괴 안전성을 확보하는 최적의 단열시스템에 대해 제안하였다. 본 연구의 결과는 Mark-III 타입 1차 방벽의 피로 기반 설계에 있어 활용가치가 있을 것으로 판단된다.

• 터널과지하공간
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• 제30권5호
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• pp.484-495
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• 2020

EPB TBM의 굴진을 수치적으로 해석하기 위해 개별요소법(DEM, discrete element method), 유한요소법(FEM, finite element method), 유한차분법(FDM, finite difference method) 등과 같은 다양한 수치해석 기법이 적용되어 왔다. 본 논문에서는 이중 개별요소법과 유한차분법을 연계하는 방식을 채택하여 EPB TBM 굴진해석 모델링 방법을 제시하였다. 제시한 개별요소법-유한차분법 연계 TBM 굴진해석 모델에서 TBM이 굴착하는 굴착부는 개별요소법을 적용하였으며, 입자 접촉 물성치의 경우 일련의 삼축압축시험을 통해 교정하였다. 굴착부 주변지반은 유한차분법을 연계시켜 정지토압계수를 고려하여 굴착부에 수평지중응력을 구현할 수 있도록 하였다. 또한, 이를 통해 소요 입자 개수를 감소시켜 모델의 해석효율을 증대시켰다. 본 논문에서 제시한 수치해석 모델은 TBM의 굴진율, 커터헤드 및 스크류 컨베이어 회전속도 등을 조절할 수 있으며 TBM 굴진 중 토크, 추력, 챔버압, 배토량을 도출해 낼 수 있다.