• Title/Summary/Keyword: 평형방정식

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Failure Analysis of RC Cylindrical Structures using Layered Shell Element with a Pressure Node (압력절점을 갖는 적층쉘 요소에 의한 콘크리트 원통형 구조물의 파괴해석)

  • 송하원;방정용;변근주;최강룡
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.12 no.3
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    • pp.475-484
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    • 1999
  • 압력절점은 요소의 균등한 압력증분을 1개의 자유도로 갖는 절점이며, 유한요소의 하중-변위 평형방정식에 체적과 압력의 관계를 추가하여 한계압력 이후에서도 체적변화에 따른 압력증분을 직접적으로 제저할 수 있는 절점이다. 본 연구에서는 철근콘크리트의 평면 구성 방정식과 적층정식화에 적용한 쉘 요소에 압력절점을 추가하고 해석시 체적을 제어함으로써 철근콘크리트 원통형 구조에 대해 파괴까지의 극한내압 능력을 해석할 수 있는 체적제어 비선형 해석기법을 개발하였다. 본 논문에서 제안한 해석기법을 이용하여 철근콘크리트 원통형 구조물에 대하여 비선형 해석을 수행하여 한계압력과 한계압력 이후의 구조물의 거동을 예측하였으며 실험결과와 비교 검증하였다.

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Vapor-Liquid Equilibria in Aqueous Polymer Solutions using a PRSV Equation of State (PRSV 상태방정식을 이용한 고분자 수용액 계의 기액 평형)

  • Leem, Young-Min;Kim, Mi-Kyung;Kim, Ki-Chang
    • Journal of Industrial Technology
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    • v.22 no.A
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    • pp.241-248
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    • 2002
  • In this work, we calculated the vapor-liquid equilibrium of aqueous polymer solutions by using PRSV equation of state combined with $G^{ex}$ mixing rules(HVO, MHVL, MHV2, LCVM). From the comparison of calculated results with experimental data obtained from literature, we found that calculation results by using MHV1 mixing rule have showed small range of error than HVO, MHV2 and LCVM mixing rules. Calculation results by using the combination of MHV1 mixing rule and UNIFAC-FV model have showed the best result for selected aqueous polymer solutions.

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복합재료의 탄성학 소개

  • 황운봉
    • Journal of the KSME
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    • v.29 no.3
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    • pp.231-243
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    • 1989
  • 복합재료의 탄성 문제를 정리하면 다음과 같다. 복합재료와 등방성 재료의 탄성학적 차이는 재료의 탄성계수에 기인하며 이것은 각각 다른 형태의 응력-변형률관계를 갖게 한다. 한편 응 력-변형률 관계식을 제외한 탄성학의 지배방정식은 재료의 종류에 관계없이 성립한다. 복합적 층판의 Stiffness와 응력 등은 Lamination 이론을 사용하여 구할 수 있다. 판이론은 평형식을 z방향으로 적분한 식, 즉 합력(resultant force)와 모멘트로 나타낸 평형식을 사용하는데 이 때 처짐 방정식을 구하기 위해 합력. 모멘트-곡률. 변형률 관계식을 이용하는데 이 관계식이 복합 재료와 등방성재료가 상이하다. 결과로 복합재료는 커플링 효과를 갖게 되며, 복합적층판을 대 칭으로 쌓으면 이 효과를 상쇄시킬 수 있다. 복합적층 보의 이론은 유효 굽힘 계수를 도입하면 등방체 보 이론을 사용하여 보의 처짐을 해석할 수 있다. 복합적층 보의 경우 굽힘 응력의 최 대치는 등방체와는 달리 보의 표면에서만 일어나지 않고 내부에서도 일어날 수 있다.

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Three Dimensional Stress Analysis of Composite Laminates using Stress Functions and Interface Modeling (응력함수와 층간면 모델링을 이용한 복합재 적층판의 3차원 응력해석)

  • Kim, H.S.;Kim, J.Y.;Kim, J.G.
    • Journal of Power System Engineering
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    • v.13 no.4
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    • pp.49-55
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    • 2009
  • 복합재 적층판의 자유단 근처에서 나타나는 층간 응력의 집중 현상을 층간면 효과를 고려해 해석하였다. 복합재 적층판 내부의 임의의 위치에서 3차원 평형방정식을 만족시키기 위해 렉니츠키 응력함수를 도입하였으며, 가상일의 원리를 이용하여 지배방정식을 유도하였다. 주어진 응력함수를 이용하여 구한 3차원 응력들은 복합재 적층판의 아래 위 면뿐만 아니라 자유단에서 하중자유조건을 잘 만족한다. 기하학적 불연속성 때문에 복합재 적층판의 자유단에서는 응력의 특이가 발생하지만, 층간면 효과를 고려하게 되면 층간응력의 집중현상을 정확하게 해석할 수 있다. 자유단에서 발생한 층간응력의 크기를 보면, 층간면 효과를 고려할 경우, 응력특이 효과가 많이 줄어드는 것을 관찰할 수 있다. 본 연구에서 주어진 층간면에서의 정확한 응력 해석은 복합재 적층판의 강도설계를 수행하는 초기 설계 툴로 사용할 수 있다.

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Finite Element Analysis and Evaluation of a Three-dimensional Plate Theory (삼차원 판이론의 유한요소해석)

  • 조한욱
    • Computational Structural Engineering
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    • v.8 no.1
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    • pp.147-160
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    • 1995
  • Based on the weighted residual concept[4], a three-dimensional plate theory is derived using a Fourier series expansion of a dependent variable and a weighted residual approximation of the basic elasticity equations. The weighted residual equilibrium equations of the plate are expressed in terms of weighted displaced quantities, and the results are then interpreted by means of a potential energy functional. The potential energy expression is used to develop a finite element implementation. For illustrative purposes, the application of the theory to a strip plate is considered and two numerical examples of a cantilever and a simply-supported strip plate are studied.

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The Study on Axisymmetric Deformation of Thin Orthotropic Composite Pressure Vessel (직교이방성 복합재료로 만든 두께가 얇은 압력용기의 변형에 관한 연구)

  • 김형원;최용규
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.7 no.2
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    • pp.36-43
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    • 2003
  • The analytic solution of radial displacements of thin cylindrical pressure vessel with carbon fiber T700/Epoxy orthotropic composites was obtained using equilibrium equations of the orthogonal curvilinear coordinate system. The governing equations with the simplified strain versus displacement relation of 3-dimensional curvilinear coordinate system were derived from the variational principle and the virtual work principle. Some theoretical analyses were presented and compared with the results of hydraulic tests for the pressure vessels with some various thicknesses. The results of the theoretical analysis and the hydraulic test were reasonably matched.

Numerical Analysis of Free Vibration of Parabolic Arches with Hinged Ends (양단(兩端)힌지 포물선(抛物線)아치의 자유진동(自由振動)에 관한 연구(研究))

  • Hwang, Hak Joo;Lee, Byoung Koo
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.4 no.1
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    • pp.69-77
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    • 1984
  • In this paper, the governing differential equations for the free vibration of uniform parabolic arches are derived on the basis of equilibrium equations of a small element of arch rib and the D'Alembert principle. A trial eigen value method is used for determining the natural frequencies and mode shapes. And the Runge-Kutta fourth order integration technique is also used in this method to perform the integration of the differential equations. A detailed study is made of the first mode for the symmetrical and anti-symmetrical vibrations of hinged arches with the Span length equal to 10 m. The effects of the rise of arch, the radius of gyration and the rotary inertia on free vibrations are presented in detail in curves and table.

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Free Vibrations of Clamped Circular Arches with Linear Variable Cross-Section (1차원 변화단면을 갖는 양단고정 원호아치의 자유진동 해석)

  • Lee, Byoung Koo
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.9 no.4
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    • pp.1-8
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    • 1989
  • The main purpose of the present paper is to present both the fundamental frequency and some higher free vibration frequencies for circular arches with variable section, in which rotatory inertia is included. The differential equations are derived for the in-plan free vibration of elastic circular arches with variable section. These equations were solved numerically for the linear variable circular cross-section with clamped-clamped end constraint. As the numerical results, the four lowest nondimensional natural frequencies presented as functions of the nondimensional system parameters : the end moment of inertia to crown moment of inertia ratio, the slenderness ratio, and the opening angle. The effect of rotatory inertia on the nondimensional natural frequency is also reported.

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Hydrostatic pressure in the center of wire drawing and extrusion of viscoplastic material (점소성 재료의 인발과 변형역 중심에서의 정수압에 관한 연구)

  • Oh, Hung Kuk
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.5 no.3
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    • pp.170-177
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    • 1981
  • 1,200.deg.C에서의 단조철은 점소성을 나타내며 인발과 압출시 변형영역이 구형수렴형태가 됨을 실험을 통하여 나타난다. 이 변형역 모델로부터 평형방정식을 사용하여 평균 압출 및 인발응력과 정수압을 계산해 낸다. 평균 압출 및 임발응력은 상계 해석 방법에 의한 결과와 비교하여 본 연구의 해석방법의 유효성을 타진하고 정수압은 다른 연구자들의 결과와 비교 검토되며 특히 냉간가공의 경우와 비교 검토 된다. 그 외에 마찰계수, 급형각도와 단면감소율의 영향에 대해서도 논의 된다.

CERN이 제안한 미임계 평형 원자로에 대한 소고

  • 노태완;이지영;이재중
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1997.05a
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    • pp.96-101
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    • 1997
  • 양자가속기를 외부 중성자 공급원으로 하여 미임계 운전을 가능하게 하고 토륨을 핵연료로 사용하므로 장주기 핵종과 핵무기 재료물질의 발생량을 현저히 줄일 수 있는 새로운 노형인 energy amplifier에 대한 연구가 CERN을 중심으로 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 토륨주기에 대하여 고정 중성자속 조사에 의한 핵분열 및 방사붕괴에 관한 모델을 정립하여 다수의 연립선형 미분방정식으로 구성하여 Runge Kutta 5-6차 자동시간 간격 수치해법을 이용하여 계산하였다. 결과는 1014의 고정 중성자속에 대하여 충분한 U233의 생산이 평형상태에 도달하고 장주기 핵종도 우라늄 주기에 비하여 현저히 줄어듬을 보이므로 가속기를 이용한 토륨 핵연료 주기의 타당성을 확인하였다.

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