• 대한기계학회논문집A
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• 제28권12호
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• pp.1950-1957
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• 2004

Analysis for structures composed of materials containing regularly spaced in-homogeneities is usually executed by using averaged material properties. In order to evaluate the effective properties, a unit cell is defined and loaded somehow, and its response is investigated. The imposed loading, however, should accord to the status of unit cells immersed in the macroscopic structure to secure the accuracy of the properties. In this study, mathematical description for the periodicity of the displacement field is derived and its direct implementation into FE models of unit cell is attempted. Conventional finite element code needs no modification, and only the boundary of unit cell should be constrained in a way that the periodicity is preserved. The proposed method is applicable to skew arrayed in-homogeneity problems. Homogenized in-plane elastic properties are evaluated for a few representative cases and the accuracy is examined.

• 한국정밀공학회지
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• 제22권2호
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• pp.79-88
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• 2005

Evaluating the effective properties of materials containing various types of in-homogeneities is an important issue in the analysis of structures composed of those materials. A simple and effective method for the purpose is to impose the periodic displacement boundary conditions on the finite element model of a unit cell. Their theoretical background is explained based on the purely kinematical relations in the regularly spaced in-homogeneity problems, and the strategies to implement them into the analysis and to evaluate the homogenized material constants are introduced. The creep behavior of a thin sheet with square arrayed rectangular voids is characterized, where the orthotropy is induced by the presence of the voids. The homogenization method is validated through the comparison of the analysis of detailed model with that of the simplified one with the effective parameters.

• 한국통신학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.255-259
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• 1988

무한히 긴 도체 스트립라인으로 이루어직 격자위에 TM파가 입사될 때 전류분포를 계산한다. 이런 구조에 모먼트법을 적용하면 행렬식이 매우 커져서 큰 컴퓨터 용량과 많은 계산시간이 필요하게 된다. 격자들의 경계조건과 산란파를 스펙트럴 영역으로 변환하고 격자들의 주기적 구조를 이용하여 Flouquet모드를 적용하며 산란파는 급수형태로 변형될 수 있다. 적합한 전개함수를 선정하여 급수형태의 식을 행렬로 변형하면 도체 스트립에 발생된 전류분포를 계산할 수 있다. 입사파의 각도 변화와 스트립의 폭과 간격의 변화에 따른 전류분포를 계산하다.

• 대한토목학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.185-192
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• 1993

장주기파(長週期波)의 침입(侵入) 변형(變形)에 의한 항내(港內) 수면교란(水面攪亂) 현상(現像)을 효과적(效果的)으로 분석(分析) 및 예측(豫測)하기 위하여 해석해(解析解)와 유한요소(有限要素)를 복합적(複合的)으로 사용한 수치모형(數値模型)을 이용하였다. 기본방정식(基本方程式)으로 완경사(緩傾斜) 방정식(方程式)을 사용하였으며, 고체(固體) 경계면(境界面)에서는 부분흡수(部分吸收) 경계조건(境界條件)을 사용하였다. 방파제(防波堤) 주변(周邊)과 항내(港內) 영역(領域)은 유한요소(有限要素)로 모형화(模型化)하고 항외(港外) 영역(領域)에서는 Helmholtz 방정식(方程式)의 해석해(解析解)를 이용하였다. Chen과 Mei(1974)의 방법(方法)을 이용하여 경계치(境界値) 문제(問題)의 범함수(凡凾數)를 구한 후 구성(構成)되는 최종적(最終的)인 연립방정식(聯立方程式)을 Gauss 소거법(消去法)으로 푸는 수치모형(數値模型)을 수립(樹立)하였다. 현장관측(現場觀測) 자료(資料)의 스펙트럼 분석(分析)으로 제시된 동해항(東海港)의 Helmholtz natural period 및 제(第)2 첨두주기(尖頭週期)는 수치계산(數値計算)으로 구해진 것과 잘 일치(一致)하였다. 항만구조물(港灣構造物)에서의 반사율(反射率)을 변화(變化)시키면서 구한 증폭비(增幅比)와 관측치(觀測値)의 비교(比較) 결과(結果) 반사계수(反射係數)를 0.99로 했을 때 가장 양호(良好)한 일치(一致)를 나타내었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제16권2호
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• pp.197-206
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• 2003

임의의 경계조건과 변두께를 갖는 축대칭 반구형 쉘과 반구형체의 진동수와 모우드형상을 결정하는 3차원적 해석법이 소개되었다. 수학적으로 2차원적인 전통적인 쉘이론과는 달리 본 연구의 해석법은 3차원 동적 탄성방정식을 사용하였다 자오선방향 (Φ), 법선방향(z), 원주방향(θ)으로의 변위성분인 μ/sub Φ/, μ/sub z/, μ/sub θ/는 시간에 대해서는 정현적으로, θ에 대해서는 주기적으로, 와 z 방향에 대해서는 대수다항식으로 표현될 수 있다. 축대칭 반구형 쉘의 변형률 에너지와 운동 에너지를 정식화하고, 리츠법으로 고유치문제를 계산하였다. 진동수의 최소화과정을 통해 엄밀해의 상위 경계치 진동수를 구하였으며, 이 때, 다항식의 차수를 증가시키면 진동수는 엄밀해에 수렴하게 된다. 자오선방향으로 선형적으로 꿩 두께가 변하는 반구형 쉘과 반구형체치 3차원적 진동수를 최초로 계산하였으며, 축방향으로 난 조그만 원추형 구멍이 진동수에 미치는 영향도 분석하였다. 상두께와 자유경계조건을 갖는 두꺼운 축대칭 반구형 쉘에 대한 3차원적 리츠해와 3차원적 유한요소법에 의한 진동수를 서로 비교하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제31권6호
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• pp.694-700
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• 2007

Recently, a new cellular metal, WBK(Wire woven Bulk Kagome) has been introduced. WBK is fabricated by assembling metal wires in six directions into a Kagome-like truss structure and by brazing it at all the crossings. Wires as the raw material are easy to handle and to attain high strength with minimum defect. And the strength and energy absorption are superior to previous cellular metals. Therefore, WBK seems to be promising once the fabrication process for mass production is developed. In this paper, an upper bound solution for the mechanical properties of the bulk WBK under compression is presented. In order to simulate uniform behavior of WBK consisted of perfectly uniform cells, a unit cell of WBK with periodic boundary conditions is analyzed by the finite element method. In comparison with experimental test results, it is found that the solution provides a good approximation of the mechanical properties of bulk WBK cellular metals except for Young's modulus. And also, the brazing joint size does not have any significant effect on the properties with an exception of an idealized thin joint.