• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1992.10a
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• pp.63-67
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• 1992

본 논문은 프레스나 해머로 생산되는 리브/웨브 형태를 갖는 축대칭 부품에 대한 블로커설계 자동화시스템의 개발에 관하여 설명한 다. 플레시를 갖는 밀폐형단조 공정에서 블로커 형상의 설계는 매우 중요하다. 일반적으로 단조공정에서 부품의 형상은 대부분 3차 원 형상이다. 그러나 복잡한 3차원 형상의 부품을 그대로 고려하여 설계한다는 것은 어려움이 많고 실용적이지도 못하다. 따라서 블로커를 설계할 때 부품을 단면으로 도려함으로서 설계작업을 단순화시킬 수 있다. 본 논문에서는 축대칭 형태의 부품만을 고려하였다. 한 부품단면은 리브나 웨브와 같은 부분단면들로 분할할 수 있으며, 이 부분단면들에 대하여 설계규칙과 데이타베이스를 적용함으로서 블로커형상을 설계할 수 있다. 부품단면의 형상을 분할하여 시스템 내에 인식시키기 위하여 단면을 도면요소표현, 좌표 및 반경표현 그리고 속성표현으로 나타냈으며 여기에 단면의 도면요소표현은 부품의 체적, 단면적, 원주길이 및 반단면의 질량중심을 계산하는데 쉽게 이용될 수 있다. 그리고 좌표 및 반경표현은 경사각, 코너반경과 필렛반경을 수정하는데 그리고 속성표현은 리브와 웨브의 형태와 특성을 고려하여 블로커를 설계하는데 이용될 수 있다.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.36 no.12
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• pp.27-34
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• 2020

Use of axisymmetric shell element for the structure increases the efficiency and accuracy in finite element analysis of the interaction between the ground and the structure. This paper derived the force balance equation and the moment balance equation for an axisymmetric shell element based on Kirchhoff's theory. The governing equation for the axial deformation used the isoparametric shape function in the Galerkin formulation, and the governing equation for the shell bending used the higher-order shape function. The developed axisymmetric shell element was combined with Geo-COUS, a geotechnical finite element program for the coupled analysis with the ground. The accuracy of the developed element was confirmed through the example analyses of the circular plate and the liquid storage tank. And the energy balance equation for the axisymmetric shell element is presented.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.17 no.1
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• pp.141-152
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• 1993

A generalized method is presented for shape design sensitivity analysis of axisymmetric thermal conducting solids. The shape sensitivity formula of a general performance functional arising in shape optimal design problem is derived using the material derivative concept and the adjoint variable method. The method for deriving the formula is based on standard axisymmetric boundary integral equation formulation. It is then applied to obtain the sensitivity formulas for temperature and heat flux constraints imposed over a small segment of the boundary. To show the accuracy of the sensitivity analysis, numerical implementations are done for three examples. Sensitivities calculated by the presented method are compared with analytic sensitivities for two examples with analytic solutions, and compared with sensitivies by finite difference for a cooling fin example.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.21 no.2
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• pp.117-125
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• 1997

상계요소 해석(UBET) 프로그램은 비대칭 단조공정에서의 다이 충만과정과 단조 하중등을 예측하기 위하여 개발되었다. 보다 용이하게 단조 공정을 해석하기 위하여 비대칭 형상의 단조공정을 평면변형부(길이 부분)과 축대칭변형부(라운딩 부분)으로 나누었다. 평면변형부와 축대칭 변형부의 경계는 전단에너지를 고려하여 결합하는 빌딩 블록 방법(building block method)을 이용하였다. 그리고 본 연구의 비대칭 형상을 단조하는데 최적의 초기시편 형상으로 아령형의 시편(dumbbell-typed billet)을 제시하였다. 또한 실험은 상온에서 플라스티신을 사용하여 수행되었고 수치해석 결과와 실험결과는 비교적 잘 일치하였다.상계요소 해석(UBET) 프로그램은 비대칭 단조공정에서의 다이 충만과정과 단조 하중등을 예측하기 위하여 개발되었다. 보다 용이하게 단조 공정을 해석하기 위하여 비대칭 형상의 단조공정을 평면변형부(길이 부분)과 축대칭변형부(라운딩 부분)으로 나누었다. 평면변형부와 축대칭 변형부의 경계는 전단에너지를 고려하여 결합하는 빌딩 블록 방법(building block method)을 이용하였다. 그리고 본 연구의 비대칭 형상을 단조하는데 최적의 초기시편 형상으로 아령형의 시편(dumbbell-typed billet)을 제시하였다. 또한 실험은 상온에서 플라스티신을 사용하여 수행되었고 수치해석 결과와 실험결과는 비교적 잘 일치하였다.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.17 no.4 s.88
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• pp.521-526
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• 2005

Prestressing tendons in a nuclear containment building dome are non-axisymmetrically arranged in most cases. However, simple axisymmetric modeling of the containment has been often employed in practice to estimate structural behavior for the axisymmetric loadings such as an internal pressure. In this case, the axisymmetric approximation is required for the actual tendon arrangements in the dome. Some procedures are proposed that can implement the actual 3-dimensional tendon stiffness and prestressing effect into the axisymmetric model. Prestressing tendons, which are arranged in 3 or 2-ways depending on a containment type, are converted into an equivalent layer to consider the stiffness contribution in meridional and hoop directions. In order to reflect the prestressing effect, equivalent load method and initial stress method are devised and the corresponding loads or stresses are derived in terms of the axisymmetric model. In a companion paper, the proposed schemes are applied into CANDU and KSNP(Korean Standard Nuclear Power Plant) type containments and are verified through some numerical examples comparing the analysis results with those of the actual 3-dimensional model.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.18 no.3
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• pp.321-332
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• 2005

In this paper, the time-domain finite element formulations for axisymmetric linear viscoelastic problems, especially for the viscoelastic hollow sphere and cylinder, under various boundary conditions are presented with the theoretical solutions of them obtained by using the elastic-viscoelastic correspondence principle. It is assumed that the viscoelastic material behaves like a standard linear solid in distortion and elastically in dilatation. Numerical examples are solved based on the spherically symmetric, axisymmetric and plane strain finite element models. Good agreements are obtained between numerical and theoretical solutions, which shows the validity and accuracy of the presented method.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2009.05a
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• pp.257-262
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• 2009

Elastic-Plastic structural analysis was performed to evaluate structural characteristic and integrity for rocket motor case of solid propulsion system. The structural analyses were compared and evaluated using the simplified 2-D axisymmetric model and 3-D full model for rocket motor case with torispherical dome type. And pre-tension load for bolt model was considered in structural analysis. The results of displacement and stress for the simplified 2-D axisymmetric model and 3-D full model were in an good agreement with each other. Therefore, the simplified 2-D axisymmetric model for rocket motor case was recommended to verify quickly the structural integrity and save the modeling and calculating time in initial design stage. Also, the structural characteristic and integrity for rocket motor case according to 5 dome types was evaluated to select the optimal dome shape.

• Computational Structural Engineering
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• v.7 no.2
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• pp.147-153
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• 1994

A method for shape design sensitivity analysis for axisymmetric shells of general shapes is developed. The basic approach is to divide the structures into many segments : For each of the segments, the formula for a shallow arch or shell can be applied and the results assembled. To interconnect those segments, the existing sensitivity formula, obtained for a variation only in the direction perpendicular to the plane on which the structure is mapped, has been extended to include a variation normal to the middle surface. The method follows the adjoint variable approach based on the material derivative concept as established in the literature. Numerical examples are taken to illustrate the method and the applicability to practical design problems.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2001.10a
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• pp.11-15
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• 2001

본 논문에서는 냉장고를 운반하기 위하여 현재 냉장고 뒷판에 부착된 플라스틱 손잡이를 판금물인 냉장고 뒷판에 성형, 대체하는 연구를 수행하였다. 이 손잡이는 그 형상이 비축대칭으로써 평면변형(Plane STRAIN)과 축대칭변형(axisymmetric)이 좁은 공간상에 공존하는 형태를 띄고 있고 그 성형 깊이가 깊어 성형이 매우 어렵다. 따라서 성형을 가능케 하기 위하여 유한요소 해석을 이용한 형상의 최적설계를 통해 터짐을 방지하고 실험을 통해 주름이 발생하지 않도록 하였다. 현재 부착되어 있는 플라스틱 손잡이의 모양을 단공정으로 성형 시에는 재료의 유입이 원활하지 못하여 파단이 발생함으로 불가능하였다. 그러나 두공정으로 하여 첫공정에서는 축대칭에 가까운 형상으로 원하는 깊이를 얻고 두번째 공정에서 손잡이의 형상을 만들어 줌으로써 성형이 가능하다. 또한 냉장고 뒷판의 형상 변경을 통하여 재료의 유입을 원활히 함으로써 단공정으로의 성형도 가능함을 도출하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1993.04b
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• pp.18-22
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• 1993

본 논문은 H-형상 단면의 측대칭 부품에대하여 컴퓨터에 의한 열간단조 공정설계 및 금형설계 시스템을 개발하고 슬래브 해석법을 이용한 단조 시뮬레이션 프로그램을 통하여 단조하중을 예측하고자 한다. 이 시 스템을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램의 입력사항은 축대칭 H-형상 단조품 단면의 기하학적 형상, 소재비 도는 단조비, 마찰조건, 램속도, 다조온도, 소재 및 다이 재료명 등이다. 시스템의 실행 후 얻은 결과들은 실제 산업 현장의 요구에 맞추어 빌렛 형상, 예비 성형체, 그리고 최종다이 및 예비성형 다이가 도면화 되 어 출력된다. 수행된 출력결과가 사용자의 요구와 일치하지 않을 경우 입력사항을 변경하여 재 설계할 수 있도록 되어 있다. 그리고 본 시스템은 크게 세개의 모듈 즉, 공정설계 모듈, 시뮬레이션 모듈 등으로 구성되어 있고 각각의 모듈은 독립적으로 또는 통합하여 수행된다.