• Title/Summary/Keyword: 평면응력

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Optimal Design of Structural Componets with Thickness and Shape Variatins (두께와 모양 변화를 통한 구조물의 최적설계)

  • 유영민
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.9 no.1
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    • pp.119-126
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    • 1985
  • 형상은 3차원이지만 2차원 문제로 이상화하여 해석할 수 있는 탄성구조물의 최적설계를 내연기관 연결봉(Connecting Rod)을 예제로 사용하여 진행하였다. 연결봉은 각 부위에서의 두께는 다르나 평면응력상태에 있다고 가정하였다. 연결봉의 질량을 최소화하기 위해 두께의 분포 및 2차원 모델 경계의 모양을 설계변수로 채택하였고 설계변수 및 응력치에 대한 제한조건을 적용하였다. 설계감도계수 계산을 위해 Variational Formulation, Material Derivative, Adjoint Variable이론을 도입하였고 최적화 방법으로는 Gradient Projection Method를 사용하였다. 최적설계 결과 현재 사용중인 연결봉 무게의 20%를 줄일 수 있음이 밝혀졌다.

Stress distribution in an infinite plate containing an elliptical crack - part II

  • Lee, Doo Sung
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.5 no.4
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    • pp.312-319
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    • 1981
  • 이 논문에서는 제1장에서 유도한 제일종 Fredholm 적분방정식에 대하여 근사해를 해석적인 방법에 의하여 구하였으며 이 근사해를 사용하여 응력확대계수(S.I.F.)와 크랙에너지를 산출하였다. 또한 이 연구에서는 크랙경계 근처에서의 이차원응력치가 크랙끝에서 크랙에 수직한 평면내에서 정의된 좌표 s 와 .theta.의 값으로 표시될 수 있음을 보였다.

Calculation of Stress Intensity Factor in Arbitrarily Shaped Plane Crack under Uniform Pressure Loading (일정 압력에 의한 3차원 평면균열에서의 응력확대계수 계산)

  • An, Deuk-Man
    • Proceedings of the KSME Conference
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    • 2000.11a
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    • pp.117-122
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    • 2000
  • In this paper the stress intensity factor under uniform pressure in the arbitrarily-shaped plane crack configuration transformed elliptic crack by Mobius mapping are determined. Using Dyson's formula Boussinesq-Papkovich potentials for mode I deformation are constructed. In the example the stress intensity factors are approximately calculated by least square method.

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Shear band Formation in an Elasto-Plastic Orthotropic Material Under Plane Stress Deformation (평면 응력상태에서 이등방성탄-소성 재료의 전단띠 형성)

  • 임세영
    • The Korean Journal of Rheology
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    • v.7 no.2
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    • pp.128-138
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    • 1995
  • 본 논문에서는 전단띠형성에 있어서 전단변형의 집중화 현상을 이방성 탄소성 재료 에 대해서 해석하였고 소성스핀과 비등방성이 전단띠 형성에 미치는 영향을 연구하였다. 평 면응력 상태에서 소성스핀을 갖고있는 이방성 탄-소성 재료에 대해서 재료 분랑ㄴ정 해서 을 수행하여 변형률 집중화의 시작에 미치는 소성스핀과 비등방성의 효과를 연구하였다. 해 석 결과 이방성 재료에서의 전단띠 형성은 압축 또는 인장의 하중 형태나 이방성 축의 초기 각도 그리고 소성스핀의크기에 따라 그 시작이 촉진되거나 지연되었고 전단띠 생성의 방향 도 달라졌다.

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Analysis on Character and Ability of In -Plane Permeability of Geotextiles Used for Darainage (배수용 Geotextlle의 평면투수 성능분석)

  • 이상호
    • Geotechnical Engineering
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    • v.8 no.3
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    • pp.61-74
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    • 1992
  • In order to provide fundamental data for the design of geotextile drains, the in-plane permeability coefficients were determined by tests and permeable cllaracteristics were investigated, mainly on domestic nonwoven and composite getextile products used for drainage purpose. The results obtained are as follows, The thickness, the in-plane permeability coefficient and the transmissivity with the in- crease of compressive stress are found to be remarkably decreased when the compressive stress is lass than about 10KN/m2. The inflane permeability of filament nonwovens are found to be lower than that of composites or staple-fiher nonwovens, and the compressibility of the geotextile shown to be larger for the polyester nonwovens than for the polypropylene nonwovens. The relation of compressive stress, q and compressibility, Cr is expressed as Cr=13.37 In q+23.28 and that of compressibility on the basis of 2KN /m2, Cr' and decrease ratio of in-plane permeability coefficient is followed Pr: 1.25Cr'

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A Study on the Transient Hygrothermal Stresses in an Orthotropic Hollow Cylinder (직교이방성 속빈 원통에서 과도적 흡습열 응력에 관한 연구)

  • 조환기;신근용
    • Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology
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    • v.2 no.1
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    • pp.110-120
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    • 1999
  • Transient hygrothermal stresses in an infinitely long hollow cylinder subjected to heating in hygroscopic environments at the surfaces are studied. The equations of hygrothermoelasticity based on the plane strain assumption are formulated by considering the coupling effects between heat and moisture. A closed form solution for the transient hygrothermal stresses is obtained by using decoupling techniques and the method of separation of variables. Numerical results including distributions of temperature and moisture concentration are presented. Effects of transient hygrothermal characteristics are clearly shown in both displacements and stress distributions in the wall of hollow cylinder.

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극한해석에 관한 단일이론

  • heo, Hun
    • Journal of the KSME
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    • v.28 no.3
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    • pp.248-256
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    • 1988
  • 극한해석은 이제까지 주로 소성구조물의 설계에 응용되어 왔다. 초기의 구조물들은 탄성에너지 이론에 의하여 설계되었고 모든 권위자들은 이를 당연하게 받아들였다. 그러나 Broek 교수와 같은 사람들의 노력에 의하여 극한설계의 타당성과 유용성이 입증되었고, 구조물의 건설에 많은 경비를 절약하게 되었다. 철탑과 같은 트러스 구조물이 그 대표적인 예로서 카나다의 수력발 전회사는 1910년 철탑을 평지에 세워놓고 모든 악조건을 부과하며 수년간 극한해석의 타당성을 실험하여 입증하였다. 트러스에 대한 극한해석 문제는 최소화 기법의 구속최소화 문제로 유도할 수 있고, 트러스문제는 소성가공의 해석에도 직접 응용할 수 있다. 왜냐하면, 예를 들어 평면변 형문제가 앞에서 보인바와 같이 똑같은 구속최소화 문제로 유도되었기 때문이다. 결론적으로, 트러스문제나, 평판문제나, 평면응력문제나, 평면변형문제가 극한해석에서는 모두 같은 문제로 간주될 수 있고 같은 공식과 같은 방법으로 풀 수 있는 것이다. 이를테면, 소성구조물에서의 한 계하중은 소성가공에서는 가공하중이 되며 모두 극한하중이 되는 것이다.

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The Development of Incompatible Finite Elements for Plane Stress/Strain Using Multivariable Variational formulation (다변수 변분해법에 의한 비적합 4절점 사각형 평면응력 및 평면변형률 요소의 개발)

  • 주상백;신효철
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.18 no.11
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    • pp.2871-2882
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    • 1994
  • Two kinds of 4-node plane stress/strain finite elements are presented in this work. They are derived from the modified Hellinger-Reissner variational principle so as to employ the internal incompatible displacement and independent stress fields, or the incompatible displacement and strain fields. The introduced incompatible functions are selected to satisfy the constant strain condition. The elements are evaluated on several problems of bending and material incompressibility with regular and distorted elements. The results show that the new elements perform excellently in the calculation of deformation and stresses.

Finite Element Simulation of Fracture Toughness Test (파괴인성시험의 유한요소 시뮬레이션)

  • Chu, Seok Jae;Liu, Conghao
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.37 no.4
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    • pp.491-496
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    • 2013
  • Finite element simulations of tensile tests were performed to determine the equivalent stress - equivalent plastic strain curves, critical equivalent stresses, and critical equivalent plastic strains. Then, the curves were used as inputs to finite element simulations of fracture toughness tests to determine the plane strain fracture toughness. The critical COD was taken as the COD when the equivalent plastic strain at the crack tip reached a critical value, and it was used as a crack growth criterion. The relationship between the critical COD and the critical equivalent plastic strain or the reduction of area was found. The relationship between the plane strain fracture toughness and the product of the critical equivalent stress and the critical equivalent plastic strain was also found.

Influence of Stress Shape Function on Analysis of Contact Problem Using Hybrid Photoelasticity (광탄성 실험 하이브리드 법에 의한 접촉응력 해석시 응력형상함수의 영향)

  • Shin, Dong-Chul;Hawong, Jai-Sug
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.37 no.3
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    • pp.345-352
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    • 2013
  • In this research, a study on stress shape functions was conducted to analyze the contact stress problem by using a hybrid photoelasticity. Because the contact stress problem is generally solved as a half-plane problem, the relationship between two analytical stress functions, which are compositions of the Airy stress function, was similar to one of the crack problem. However, this relationship in itself could not be used to solve the contact stress problem (especially one with singular points). Therefore, to analyze the contact stress problem more correctly, stress shape functions based on the condition of two contact end points had to be considered in the form of these two analytical stress functions. The four types of stress shape functions were related to the stress singularities at the two contact end points. Among them, the primary two types used for the analysis of an O-ring were selected, and their validities were verified in this work.