• 제목/요약/키워드: 집중계수

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U-노치 및 균열을 갖는 보의 응력집중계수 및 응력확대계수 (Stress Concentration Factor and Stress Intensity Factor with U-notch and Crack in the Beam)

  • 서보성;이광호
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권5호
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    • pp.513-523
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    • 2016
  • 단순보와 외팔보의 U-노치 및 균열에 대한 응력집중계수 및 응력확대계수를 유한요소법 및 광탄성실험에 의해 해석하였다. 해석결과를 사용하여 응력집중계수 및 응력확대계수의 추정 그래프를 얻었다. 노치의 응력집중계수해석을 위하여 무차원 노치 길이 H(시편의 높이)/h=1.1~2, 무차원 틈 간격 r(노치선단의 반경)/h=0.1~0.5로 하였다. 여기서 h=H-c, c=노치길이이다. 해석결과 틈 길이가 증가할수록 그리고 틈 간격이 좁아질수록 응력집중계수는 증가 한다. 응력집중계수는 단순보가 외팔보다 더 크게 나타나나, 실제 일정한 하중과 노치길이 및 틈 간격 하에서 최대 응력값은 단순보보다 외팔보에서 크게 발생함을 알 수 있었다. 균열해석을 위하여 무차원 균열길이 a(균열길이)/H=0.2~0.5로 하였다. 균열의 길이가 증가 할수록 무차원 응력확대계수는 증가한다. 일정한 하중과 일정한 균열길이하에 응력확대계수값은 단순보 보다 외팔보에서 크게 발생함을 알 수 있었다.

필렛용접이음부의 응력집중계수에 관한 연구 (A Study on Stress Concentration Factor at Fillet Welded Joint)

  • 강성원;하우일;신종석;제정신
    • 대한조선학회논문집
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    • 제33권3호
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    • pp.1-7
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    • 1996
  • 용접이음부재에서 피로강도에 큰 영향을 미치는 용접부의 응력집중계수를 추정하였다. 여기서는 하중전달형 십자필렛용접이음부를 그 대상으로 하였다. 필렛용접이음부에서 토우파괴를 일으키는 피로균열발생부인 용접토우부의 응력집중계수를 구하기 위해 인장하중하에서 토우부의 적정 요소 크기를 검토하고 여러 파라메타들의 값을 변화시켜 유한요소 응력해석을 수행하였다. 즉 용접토우부의 형상인 토우각 및 곡률반경의 영향과 용입부족부 길이의 변화를 동시에 고려한 응력집중계수를 정량적으로 구하였다. 그리고 그 결과를 이용하여 응력집중계수 추정식을 유도하였다.

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복합재료와 강재료를 이용한 동시경화조인트의 계면 모서리에서의 응력집중계수 (Stress intensities at the interface corner of the co-cured lap joint with composite and steel adherends)

  • 신금철;이정주
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2003년도 춘계학술발표대회 논문집
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    • pp.83-86
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    • 2003
  • 동시경화조인트는 경화 시 복합재료로부터 흘러나오는 수지를 접착제로 사용하기 때문에 제조과정이 간편할 뿐 아니라 복합재료를 표면 처리할 필요가 없기 때문에 기존의 접착제에 의한 접합방법에 비해 장점을 지닌다. 최근 동시경화조인트에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있으나 해석적인 방법을 통한 연구는 아직까지 미비하다. 실험적으로 연구된 결과를 보면 동시경화 조인트는 계면 모서리에서 파괴가 시작되어 계면을 따라 파괴가 진행된다. 그러므로 조인트의 계면 모서리에서의 응력집중계수에 관해 연구하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 고유치 문제를 고려하여 복합재료와 강재료로 구성된 동시경화조인트의 계면 모서리에서 발생하는 응력 및 변위장을 결정하고, H-적분을 이용하여 응력집중계수를 구하는 방법을 제시하고자 한다.

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2차원 평판 내 구멍-모서리 및 구멍간의 응력 집중 효과를 고려한 리벳 배치 최적화 기법 검증 및 제안 (Verification and Suggestion of Optimization Method for Rivet Arrangement with Regard to Stress Concentration between Hole-Edge and Hole-Hole on a 2-D Plate)

  • 이상구;공두현;심지수;신상준
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제29권6호
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    • pp.491-498
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    • 2016
  • 리벳이나 볼트가 결합되는 구멍은 항공기, 선박 및 기타 구조물에 사용되는 판재의 응력 집중을 유발한다. 과도한 응력 집중 현상이 지속되면 종래에는 파단이 일어날 수 있으므로 설계 단계에서 응력 집중 현상의 명확한 해석이 중요하다. 이 논문에서는 판재위에 리벳을 배치하는 간단한 최적화 방법이 제시되었다. 첫째로 응력 집중 현상 해석에서 FEM 구조 해석이 얼마나 정확한지 검증하였다. 평판 위에 존재하는 단일 구멍의 반경을 바꿔가며 응력 집중 계수의 변화를 분석하였다. 같은 방법으로 일렬로 존재하는 구멍들 사이에서의 응력 집중 계수를 수치 해석하였다. 각각의 응력 집중 계수를 이론값과 비교하여 정확도를 확인하였다. 마지막으로 두 응력 집중 현상을 독립적으로 적용하는 최적화 방법을 확인 및 검증하였다. 이 결과들은 이론적인 예측과 밀접한 경향성을 보여 앞으로의 리벳 배치 최적화에도 활용될 수 있을 것으로 예상된다.

해양구조물의 스펙트럴 피로해석에 대한 사찰 (A Study on the Spectral Fatigue Analysis for Offshore Structures)

  • 조규남
    • 한국해양공학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.59-72
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    • 1990
  • 본 논문은 해양 구조물에 대한 확률적 기법을 이용한 스펙트럴 피로해석 방법에 대하여 기술하고 있다. 환경조건 특히 파도 및 관련된 해상상태, 파도 스펙트럼에 대하여 조사하였다. 각종 공식을 이용한 응력 집중계수와 유한요소법을 이용한 응력 집중계수 산출 방법 및 피로수명에 대한 그 영향에 대하여 연구하고, S-N선도의 선택과 해상상태의 간략화 문제등에 관해서도 다루었다. 마지막으로 스펙트럴 피로해석 기법을 응용한 실제 피로해석 사례 연구를 통하여 본 방법의 유용성을 입증하였다.

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유공판의 응력집중계수를 최소로하는 Hole형상의 최적화

  • 임장근;김태완
    • 대한기계학회논문집
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    • 제9권3호
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    • pp.295-300
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    • 1985
  • 본 논문에서는 Dhir의 이론에 따라서 Mapping함수로 고차다항식을 사용하여 여러가지 하중상태에 따른 최적형상을 연구하고 Mapping함수에 포함되어 있는 계수가 응력집중 및 형상변화에 미치는 영향을 검토하며 광탄성 실험을 통하여 이론의 타당성 을 입증하고자 하였다.

응력집중계수를 이용한 해상풍력터빈 트라이포드 지지구조물의 신뢰성해석 (Reliability Analysis of Tripod Support Structure for Offshore Wind Turbine using Stress Concentration Factor)

  • 이상근;김동현
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제28권2호
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    • pp.92-100
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    • 2016
  • 응력집중계수를 이용하여 해상풍력발전기 트라이포드 지지구조물에 대한 신뢰성 해석을 수행하였다. 파랑과 풍하중의 극치분포함수는 POT방법을 사용하여 동적응답을 분석함으로써 추정되었다. 일계신뢰도법을 사용하여 신뢰성해석을 수행하였으며, 한계상태함수는 지지구조물의 이음부에서 발생하는 응력을 기반으로 정의하였다. 보 요소에서 계산된 응력에 응력집중계수를 곱하는 방법과 판 요소를 사용하여 계산하는 두 가지 방법으로 최대응력을 계산하여 신뢰성 해석을 수행하고 결과를 비교 분석하였다.

간접인장강도시험을 통한 이방성 암석의 인장강도 특성 (Characterization of Tensile Strength of Anisotropic Rock Using the Indirect Tensile Strength Test)

  • 김영수;정성관;최정호
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제18권5호
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    • pp.133-141
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    • 2002
  • 암반파괴의 가장 큰 영향을 미치는 인장강도는 등방의 암석과 횡등방의 암석의 경우는 분명히 다를 것이다. 본 논문에서는 일축압축강도시험에서 횡등방 암석의 탄성정수를 구하고, 간접인장강도시험을 통하여 횡등방 암석의 인장강도와 인장파괴 거동을 분석하였다. 일축압축시험에서 구한 이방성 탄성정수와 간접인장강도시험에서 얻어진 변형률로 시료중앙의 응력집중계수를 구하여, 등방으로 가정하여 구한 인장강도 값과 이방성일때의 인장강도 값을 비교 분석하였다. 실험 결과 횡등방성 암석의 응력집중계수는 층리면의 각도에 따라서 등방재료의 응력집중계수와는 크거나 작은 값을 나타내었다. 횡등방 암석의 인장강도 산정시 등방의 응력집중계수를 사용하는 것은 층리면이 이루는 각도에 따라 인장강도의 과대 혹은 과소 평가됨을 알 수 있었다.

기대빈도를 활용한 새로운 상대집중지수의 제안 (A Study of Developing a Relative-Specialization Index Using Expected Frequence)

  • 남기성;오민홍;홍현균
    • 응용통계연구
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    • 제21권4호
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    • pp.581-588
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    • 2008
  • 본 연구는 기존의 순위만 고려하는 집중도를 보완하여 기대빈도를 이용한 새로운 상대집중지수 NOHI(Nam-Oh-Hong Index)를 제안하고, 이를 지역별 직업별 종사자 수에 적용함으로써 지역별 특화 직종 분포에 활용하는데 있다. 지역 간 특화정도를 보여주기 위해 개발된 입지계수(LQ)의 경우, 해당산업의 지역 내 비중을 상대적으로 고려하지 못함에 따라 지역 내 특성화를 반영하지 못하는 한계를 내포하고 있다. 본 연구에서 제안하는 NOHI는 이러한 단점을 보완하여 산업 및 직종의 지역간 지역내 특화도를 동시에 나타낼 수 있다. 본 연구에서 제안하는 NOHI를 활용하여 분석한 결과 서울은 경영 회계 사무관련직의 특화도가 높은 것으로 나타났으며, 부산은 기계 재료관련직의 특화도가 높은 것으로 나타났다.

용접부 형상을 고려한 머플러의 피로수명 예측에 관한 연구 (Research on Fafigue Life Prediction of Muffler with Weld-zone Shape)

  • 김종윤;강성수;김국용;박순철;김충관
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제36권1호
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    • pp.85-93
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    • 2012
  • 본 연구에서는 용접부의 형상을 고려하여 머플러의 피로수명을 예측하는 프로세스를 개발하였다. 피로수명 예측 프로세스 개발을 위해 머플러의 굽힘 피로시험을 진행한 후 M-N선도를 획득하고, 파손이 발생한 용접부의 형상을 모델링 한 후 정적하중해석을 실시하고, 해석결과를 이용하여 응력집중계수를 구하였다. 응력집중계수는 피로노치계수를 구하는데 사용되며, 이를 바탕으로 피로수명을 예측하였다. 시험결과와 예측결과의 비교를 통해서 피로수명 예측의 타당성을 검증하였다.