In this paper, the dynamic stress intensity factors of fracture mechanics are numerically computed in time domain using the FEM. For which the finite element formulations are derived applying the Galerkin method to the equations of motion in convolution integral as has been presented in the previous paper. To assure the strain fields of r$^{-1}$ 2/ singularity near the crack tip, the triangular quarter-point singular elements are imbedded in the finite element mesh discretized by the isoparametric quadratic quadrilateral elements. Two-dimensional problems of the elastodynamic fracture mechanics under the impact load are solved and compared with the existing numerical and analytical solutions, being shown that numerical results of good accuracy are obtained by the presented method.
In this paper, A new finite element method for the time domain analysis of the dynamic stress intensity factor of two-dimensional viscoelastic body with a stationary central crack under the transient dynamic load is presented, which is based on the intergrodifferential equations of motion in the isotropic linear viscoelasticity and the Galerkin's method. The vlscoelastic material is assumed to be elastic in dilatation and behaves like a standard linear solid in shear. As a numerical example, the Chen's problem in viscoelastodynamic version is solved for the parametric study about the effect of viscosity and relaxation time on the dynamic stress intensity factor.
For the effective analysis of two dimensional plane problems with geometrical discontinuities, singular finite element has been proposed. The element matrix equation was formulated on the basis of hybrid variational principle and Trefftz function sets derived consistently from the complex theory of plane elasticity by introducing a conformal mapping function. In order to suggest the accuracy characteristics of the proposed singular finite element, typical plane problems were analyzed and these results were compared with exact solutions. The singular finite element gives the comparatively exact values of stress concentration factors or stress intensity factors and can be effectively used for the analysis of mechanical structures containing various geometrical discontinuities.
This study is concerned with an application of the boundary element method on the crack problem. The stable and efficient analysis method of two dimensional elastostatic stress intensity factor on the mode I deformations is established from the result o stress analysis for the center cracked plates. In order to precisely analyse, The subelements of quadratic element, singular elements on the crack tip and interface and division into regions are applied to elastic stress. The usefulness of the method has been tested with a center cracked plates, a double edge cracked plate and a single edge cracked plate, and the results have turned out to be fairly satisfactory.
지구의 비대칭 중력장 $J_2$와 $J_3$가 원궤도에 가까운 인공위성의 궤도요소에 미치는 장, 단주기 섭동과 영년섭동을 해석적 방법으로 구하였다. 이 때 궤도의 이심률이 작은 경우에 섭동방정식에서 발생하는 특이점은 Taff(1985)가 제시한 방법중 궤도요소 e, $\omega$, M을 $e_s$=$esin\omega$, $e_c=e\;cos\;\omega$, $\ell=\omega+M$으로 치환하는 방법을 사용하여 제거시켰다. Walter(1967)의 방법을 이용하여 기상위성 NOAA-10호의 평균궤도요소를 결정하였고 이를 NASA의 Brouwer 평균 궤도요소와 비교하였다. 평균 궤도요소 a, i, $\Omega$는 TBUS의 결과와 거의 일치하나 평균 궤도요소 e, $\omega$, M은 약간의 차이를 보였다. 그리고 특이점을 제거하기 위한 Taff의 방법 중 e, $\omega$, M 대신에 $e_s=e\;sin(\Omega+\omega)$, $e_c=e\;cos(\Omega+\omega)$, $L=\Omega+\omega+M$으로 치환하는 방법이 극궤도위성에는 부적합한 것으로 나타났다.
부정맥 심전도 신호에는 전도장애 및 발생부위에 따라 다양한 비정상 모양을 띄는 특이심박들이 포함되어 있고, 이들 특이심박은 부정맥 등의 심장질환을 진단하는데 있어 매우 중요하다. 본 논문에서는 심실질환에 관련한 PVC 특이심박 검출 알고리즘을 제안한다. PVC 특이심박에서는 심전도 신호의 구성요소 가운데 QRS 군의 왜곡이 발생하는 특징이 있다. 따라서 QRS 군의 왜곡 정도에 따라 PVC 특이심박을 검출할 수 있다. 먼저 R-peak의 전위, 첨도, 주기를 사용하여 QRS 군의 왜곡을 정량화하고, 이들 값들의 평균과 표준편차를 이용하여 정상 심박과의 왜곡의 정도에 따라 PVC 특이심박을 검출한다. 제안한 알고리즘은 MIT-BIH 부정맥 데이터베이스 중 심실질환과 관계되는 AAMI-V class 타입의 특이심박을 평균 98% 이상을 검출할 수 있었다.
전자 부품의 일종인 LSI 패키지의 제조 과정에서 절연 방진 방습 등을 목적으로 수지 몰딩이 널리 사용되고 있는데, 냉각과정에서 금속과 수지의 계면에 접합 잔류열응력이 발생하여 파괴의 원인이 되고 있다. 접합 잔류열응력의 측정에는 X선 회절법등이 사용되지만 측정상의 어려움과 계면단 응력특이성에 대한 해석의 곤란함 때문에 적절한 모델링에 따른 수치해석적 연구가 새로이 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 Al/Epoxy를 몰딩 접합한 세가지의 대표적인 계면 형상을 선정하여 계면에서의 잔류열응력을 경계요소 수치해석 및 스트레인 게이지를 이용한 실험을 통하여 각각 해석하였다. 수치해석과 실험결과는 정성적으로 잘 일치하였으며, 서브 요소를 사용하므로써 계면단 응력 특이성의 해석 정밀도를 향상시킬 수 있었다. 또한 접합 잔류열응력의 해석결과로부터 수직응력에 의한 계면 박리가 예상되고, 피착체의 두께가 증가할수록 응력 특이성이 강하게 나타남을 확인하였다.
매시브 콘크리트 구조물의 균열선단의 응력확대계수를 구하는 데 표면적분법을도입하였다. 표면적분법은 경로적분인 J-적분법을 근저로 하여 유도가 된다. J-적분법에서는 균열면의 압력고 구조물의 물체력을 고려할 수가 없는 반면에 본 이론은 이러한 일반 하중조건을 고려할 수가 있으므로 보다 정확한 균열선단부의 응력상태를 고찰하는데 유용하다. 또한 균열선단부의 특이성을 표현하기 위해 특이요소를 사용하거나 균열선단부의 세밀한 요소분할을 요하는 등의 불편함을 제거할 수 있는 기법이다. 본 이론을 바탕으로 응력확대계수$K_I$, $K_{II}$를 구하는 프로그램을 작성하였으며 8절점 등매개 변수요소를 사용하여 $K_I$, $K_{II}$를 검증하였으며 실제 댐 구조물에 적용시켜 응력확대계수의 변화를 살펴보았다.
목적: 높은 숙련도의 국어와 낮은 숙련도의 영어의 단어들을 사용하는 시각 과제에서 어의처리에 매개되는 뇌 신경회로의 공통요소와 특이요소를 탐색하고자 하였다. 대상 및 방법: 정상인 13명을 대상으로 국어단어에 대한 어의처리 과제, 영어단어에 대한 어의처리 과제, 단순 도형을 이용한 대조과제 등 세 가지 인지과제를 주고, 과제 수행 동안 $[^{15}O]H_2O$를 추적자로 한 양전자방출단층촬영을 실시한 후 감산분석을 통해 두 언어에 대한 어의처리 과정에 공통적으로 관여하는 뇌영역과 각각에 특이하게 작용하는 뇌영역을 탐색하였다. 결과: 국어 및 영어단어에 공통적으로 어의처리 과정에 좌측 편측성의 방추상이랑(fusiform gyrus)의 활성화가 관찰되었고, 추가적으로 영어단어의 경우 좌측 하측두이랑(inferior temporal gyrus)의 활성화가 관찰되었다. 국어단어에 특이한 어의처리 영역은 우측 일차청각영역을 포함하는 뇌 전반에 걸친 다발성 활성화가 특징이었던데 반해, 영어단어에 특이한 어의처리 영역은 우측 시각영역에 한정된 양상이었다. 결론: 높은 숙련도의 국어단어를 이용한 시각적 과제수행에는 내적 음운처리가 중요한데 비해, 낮은 숙련도의 영어단어를 이용한 과제수행의 경우에는 주로 시각적 주사(visual scanning)가 중요한 요소를 구성한다.
반도체 칩과 리드프레임을 접착하고 있는 얇은 접착제층에 전단하중이 가해질 때 발생하는 응력상태를 조사하고 있다. 계면 응력상태를 해석하기 위해서 경계요소법이 사용되고 있다. 선형 탄성이론을 적용하여 해석하면, 강체와 접착제의 계면이 자유 경 계면과 만나는 부분에서 $\gamma^{\lambda=1}$(0<1<1) 형태의 응력 특이성이 존재한다. 이러한 특이성으로 인해, 모서리 균열이나 계면 박리가 발생할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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