• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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• 1994.06a
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• pp.56-64
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• 1994

탄성유체윤활 (elastohydrodynamic lubrication : EHL)이론은 구름 베어링, 기어 및 캠기구 등과 같이 집중 하중을 받는 기계 요소에서의 윤활 현상을 설명하는 이론으로서, 윤활부분에서 금속 접촉이 발생하지 않도록 기계요소를 설계하기 위하여 필요한 최소유막두께를 결정하는 데 사용된다. 그리이스는 대표적인 윤활제로서 구름 베어링의 윤활에 있어서 중요한 위치를 점하고 있다. 현재 집중 하중을 받는 기계 요소의 윤활에는 윤활 구조의 간편화, 보수의 용이성, 먼지나 이물의 침입 방지 등에 유리한 그리이스 윤활의 사용이 확대되고 있다. 현재 전동기, 가정용 전기기기, 측정기 등에 쓰이는 구름 베어링의 경우는 거의 전량 그리이스 윤활이 사용되고 있다. 지금까지의 연구는 유동특성상의 복잡성 때문에 무한장 선접촉 등온 EHL 문제에 대한 해석이었고, 아직까지는 그리이스 윤활 TEHL 해석에 관한 연구는 발표된 바 없다. 본 연구에는 Herschel-Bulkley 모델 그리이스 EHL문제를 열탄성유체윤활해석하여 보다 정확한 접촉부의 압력분포와 유막형상을 예측하고자 한다.

• Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology
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• v.5 no.4
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• pp.57-66
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• 2002

본 연구는 굽힘 하중하에서 탄성평판 구조 해석을 위한 경계적분방법 구성을 주목적으로 하고 체계적인 모듈화시스템 개발의 첫 이론 부분을 확립하였다. 굽힘 문제에서의 4개의 고유변수인 처짐, 기울기, 굽힘모우멘트, 상당 전단력의 항으로 경계적분방정식을 구성하였다. 물리적인 의미를 갖는 두 새로운 핵함수 도입으로 구성된 이들 적분방정식은 경계요소 구성시 나타나는 특이거동의 문제점을 간단한 두 탄성해에 의해 정규화 시켰으며 수치 적분 과정도 Cauchy 주치 적분 수렴성에서의 특별취급과는 달리 효율적으로 일반화시켰다. 경계적분식의 수치해석방법을 서술하였으며 집중하중하의 비대칭문제의 근사수치해를 도시하였다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.31 no.4
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• pp.35-43
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• 2003

In this paper, an efficient computational algorithm for the implementation of the newly proposed node activation technique is presented, and its computational aspects are thoroughly investigated. To verify the validity, convergence, and efficiency of the node activation technique, various numerical examples are worked out including the problems of Poisson equation, 2D elasticity problems, and 3D elasticity problems. From the numerical tests, it is verified that one can arbitrarily activate and handle the nodal points of interest in finite element model with very little loss of the numerical accuracy.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.20 no.6
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• pp.683-690
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• 2007

Topology optimization techniques have been developed as a very efficient design tool and utilized for design engineering processes in many industrial sections during the past decade. And topology optimization has become the focus into structural optimization design up to now. Recently, thermally actuated compliant mechanisms have a wide range of applications. In this research, the thermo-elastic problem is a coupled problem which has to consider heat transfer analysis and structural analysis. Hence, the thermo-elastic problem has to deal with heat transfer material properties and structural material properties at the same time. The numerical examples are presented. From the results, it was shown that in terms of the displacement after optimization. Moreover, this paper compared thermo-system, elastic-system with thermo-elastic system and was shown a good result of topology optimization while thermo-elastic system was used.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.26 no.4
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• pp.223-231
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• 2013

This paper presents a time-domain Gauss-Newton full-waveform inversion method for the material profile reconstruction in heterogeneous semi-infinite solid media. To implement the inverse problem in a finite computational domain, perfectly-matchedlayers( PMLs) are introduced as wave-absorbing boundaries within which the domain's wave velocity profile is to be reconstructed. The inverse problem is formulated in a partial-differential-equations(PDE)-constrained optimization framework, where a least-squares misfit between measured and calculated surface responses is minimized under the constraint of PML-endowed wave equations. A Gauss-Newton-Krylov optimization algorithm is utilized to iteratively update the unknown wave velocity profile with the aid of a specialized regularization scheme. Through a series of one-dimensional examples, the solution of the Gauss-Newton inversion was close enough to the target profile, and showed superior convergence behavior with reduced wall-clock time of implementation compared to a conventional inversion using Fletcher-Reeves optimization algorithm.

• Composites Research
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• v.23 no.3
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• pp.19-30
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• 2010

The present study describes a method for analytical solution to elastic field in structural elements of general symmetric laminated composite materials. The two dimensional plane stress elasticity problems under mixed boundary conditions are reduced to the solution of a single fourth order partial differential equation, expressed in terms of a single unknown function, called displacement potential function. In addition, all the components of stress and displacement are expressed in terms of the same displacement potential function, which makes the method suitable for any boundary conditions. The method is applied to obtain analytical solutions to two particular problems of structural elements consisting of an angle-ply laminate and a cross-ply laminate, respectively. Some numerical results are presented for both the problems with reference to the glass/epoxy composite. The results are highly accurate and reliable as all the boundary conditions including those in the critical regions of supports and loads are satisfied exactly. This verifies the method as a simple and reliable one as well as capable to obtain exact analytical solution to elastic field in structural elements of composite materials under mixed and any other boundary conditions.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.13 no.1
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• pp.1-8
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• 1989

A general and efficient algorithm is proposed for the analyses of multibody elastic contact problems. It is presumed that there exists negligible friction between the bodies. It utilizes a simplex type algorithm with a modified entry rule and incoporates finite element method to obtain flexibility matrices for arbitrarily shaped bodies. The multibody contact problem of a vehicle support on an elastic foundation is considered first to show the effictiveness of the suggested algorithm. Its solution is compared favorably with the existing solution. A contact problem among inner race, rollers and outer race is analyzed and the distribution of load, rigid body movements and contact pressure distributions are obtained. The trend of contact characteristics is compared with that of the idealized Hertzian solutions for two separate two-body contact problems. The numerical results obtained by directly treating a multibody contact are believed to be more exact than the Hertzian solution for the idealized two separate two-body contact problems.

• Journal of the KSME
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• v.31 no.4
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• pp.332-340
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• 1991

본 글에서는 속이 찬 실린더(solid cylinder)에서의 비대칭 탄성파전파 문제를 풀기 위한 해석적 방법의 일부를 소개하고자 한다. 속이찬 실린더에 있어서는 측면벽의 경계조건에 상관없이 평 판에서의 Fourier 시리즈와 유사한 단순해가 존재하지 않는다고 밝혀져 왔다(1). 그러나 최근 발표된 본인의 논문(2)에서 지적된 것처럼, 매우 특별한 측면 경계조건을 갖는 경우에만 정해가 존재한다. 특히 탄성파전파에 관한 한, 이러한 정해는 물리적으로 볼 때 팽창파(dilatational wave)와 전단파(shear wave)가 서로 얽히지 않는 상태에 해당되기 때문에, 소위 "비혼합 해(uncoupled solution)"라 불린다. 이 "비혼합해(uncoupled solution)"의 실제 사용 예를 들면, 상술된 바와 같이 일반적인 측면 경계조건을 갖는 속이 찬 실린더 문제를 풀기 위한 시도함 수(trial function)로 사용될 수 있을 것이다. 주지하는 바와 같이 자유측면벽(traction-free cylindrical wall)을 갖는 속이 찬 실린더는 공학적으로 매우 중요한 구조요소이다. 이 경우에는 측면벽의 경계조건으로 말미암아, 해가 정해의 형태로 존재하지 않는다. 특히 이 구조물에서의 탄성파전파 문제를 다루고자 할 때, 먼저 분산관계식(dispersion relation)을 구한 다음, 이를 이 용해 경계문제를 푸는 것이 상용적으로 사용되는 방법이다. 이 분산 관계식은 파장과 주파수 와의 관계를 나타내는 것으로, 그 복잡성으로 말미암아 이 식을 사용되는 수치해법으로 정확하게 구하는 것은 거의 불가능하다. 따라서, 본 글에서는 특별한 측면벽을 갖는 속이 찬 실린더의 비혼합해를 활용하여 자유측면벽을 갖는 속이 찬 실린더의 분산관계식(pochhammer의 분산관 계식이라 불린다)을 구하는 법을 설명하고자 한다. 이를 위해 비혼합해가 존재하는 측면경계조 건에 대해 먼저 살펴보고자 한다.조 건에 대해 먼저 살펴보고자 한다.

• Computational Structural Engineering
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• v.5 no.1
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• pp.83-89
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• 1992

A practical method of estimating inelastic deflection of reinforced concrete slab under service load is presented. Based on the elastic results of linear finite element analysis and area of reinforcement, inelastic deflection multiplier(.betha.) is evaluated and desired deflection as a measure of serviceability of the designed slab is obtained. Example for the corner supported slab shows that the results from the proposed method agree well with those from the experiment/and nonlinear finite element analysis. Application of the method to the design of irregular slab is also considered.

• Computational Structural Engineering
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• v.11 no.3
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• pp.187-198
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• 1998

지하구조물의 건전성을 평가하기 위한 비파괴시험으로써 탄성응력파를 이용한 충격반향탐사법을 수치해석적인 방법을 통하여 수행하였다. 즉, 일면만으로 접근 가능한 터널 면에서의 충격가진과 동적응답의 측정으로 이질면을 포함한 내부의 상태를 예측할 수 있다. 연구의 수행은 탄성거동을 하는 매질 내부에서 전파되는 탄성응력파의 특성을 이해하고, 이를 동적 유한요소해석으로 모형화하여 충격반향탐사법을 수치해석적으로 수행한다. 이질재료가 2개의 층을 이루고 있는 경우 표면층의 두께를 쉽게 측정할 수 있었으며, 구조물의 병진운동, 휨운동과 구조물 내에서 다중반사되는 탄성응력파에 의한 복합적인 영향을 받는 터널과 같은 원통형 구조물에서 동적응답의 주파수 특성으로부터 터널라이닝 내부에 형성된 공동의 위치와 크기의 예측이 가능하였다. 수치해석적인 방법과 병행하여 다양한 형태의 경계조건을 가지는 구조물에 대한 충격반향탐사법의 실험을 수행할 경우 실제적인 문제에 적용, 건전성 평가의 지표를 마련할 수 있을 것으로 사료된다.