An experimental study is presented for the effect of number of terms of a pewee series type stress function on stress analysis around a hole in tensile loaded plate. The hybrid method coupling photoelastsic data inputs and complex variable formulations involving conformal mappings and analytical continuity is used to calculate tangential stress on the boundary of the hole in uniaxially loaded, finite width tensile plate. In order to measure isochromatic data accurately, actual photoelastic fringe patterns are two times multiplied and sharpened by digital image processing. For qualitative comparison, actual fringes are compared with calculated ones. For quantitative comparison, percentage errors and standard deviations with respect to percentage errors are caculated for all measured points by changing the number of terms of stress function. The experimental results indicate that stress concentration factors analyzed by the hybrid method are accurate within three percent compared with ones obtained by theoretical and finite element analysis.
The method of photoelasticity allows one to obtain principal stress differences and principal stress directions in a photoelastic model. In the classical approach, the photoelastic parameters are measured manually point by point. This is time consuming and requires skill in the identification and measurement of photoelastic data. Fringe phase shifting method has been recently developed and widely used to measure and analyze fringe data in photo-mechanics. This paper presents the test results of photoelastic fringe phase shifting method for the stress analysis of a curved beam plate. The technique used here requires four phase stepped photoelastic images obtained from a circular polariscope by rotating the analyzer at 0˚, 45˚, 90˚ and 135˚. Experimental results are compared with those of ANSYS and calculated by the simple beam theory. Good agreement among the results can be observed.
Photoelasticity is widely and conveniently used methods for whole field stress analysis. In this paper, 8-step photoelastic phase shifting method was performed by using a multi-purpose polariscope to measure the fringe orders along a specified line on the specimen containing a square hole. The material of the specimen is made of Polycarbonate. The measurement results by 8-step phase shifting method were compared with the those calculated by ABAQUS.
본 연구에서는 균열선단 주위의 응력장을 균열선단으로부터 떨어진 일직선상에서 유한요소법에 의해 계산된 광탄성 등색프린지 차수와 급수형 등각사상 맵핑함수를 이용하여 해석하였다. 해석된 광탄성 응력장을 실제의 광탄성프린지와 비교하였다. 정성적인 비교가 용이하도록 디지털 영상처리에 의해 등색프린지 패턴을 2 배로 증식시키고, 증식된 프린지를 다시 세선처리하여 서로 비교하였다. 유한요소법으로 계산된 프린지 차수를 이용한 하이브리드 응력장 해석에 의해 계산된 프린지와 광탄성 실험에 의한 실제의 프린지를 정성적이고 정량적인 비교를 하였다. 입력된 변위와 계산된 변위의 퍼센트 오차는 18 개의 데이터 모두 6.0% 이하로 서로 일치하였다. 또한 하이브리드 기법에 의한 정규화시킨 응력확대계수 $K_I$ 및 $K_{II}$는 유한요소법과 경험식으로 계산된 값에 근접하였다.
Risidual stress of cylindrical glass rods are measured by photoelasticity to study the variation of stresses with respect to heat treatment temperatures. In order to measure the stresses accurately, fringe sharpening and multiplication techniques are applied to the determination of photoelastic fringe orders. Filon's separationmethod is used to resolve circumferential and redial stress ocmponents from isochromatic fringes which are the same as in-plane maximum shearing stresses. According to the photoelastic measurements, residual stress is increased as the heat treatment temperature of the rods is raised from $560^{\circ}C$ to $650^{\circ}C$ All the circumferential stress components are changed from tensile stresses to compressive ones at approximate $R_m$/$R_o$ = 0.6, where $R_o$/ is outer radius and $R_m$any measured radius. This analysis shows that residual stresses of the glass rods approach zero if the rods are heat-treated near the strain point.
현대 관광의 시선에 대한 논의는 현대 관광객들을 포스트포드주의적이고 탈분화적 공연적 전환의 주체로 이해한다. 축제방문객은 관광객의 한 부류이기 때문에 이들 역시도 공연적 전환의 주체로 해석해 볼 수 있다. 이것은 이제 축제방문객들도 함께 축제 생산에 참여하는 주체로 이해하며, 그 존재만으로 축제의 생산과 변화를 만드는 주체로 이들 방문객들을 인식할 수 있다는 것을 뜻한다. 따라서 축제방문객들은 생산 주체로서, 상호 관계에 직접 참여하고, 그들의 일탈성에 대한 욕망을 현존을 통해 축제에 드러내는 사람들이라 할 수 있다. 또한, 현대 축제방문객들은 공연적 전환의 주체가 되어 스스로의 자율성과 유능감 그리고 관계성을 축제 속에서 획득하고자 한다. 에딘버러 프린지를 하나의 사례로, 이 축제의 '열려있음'의 가치관이 만든 규모와 다양성이 이러한 축제방문객의 공연적 전환의 시선에 부합함을 알고, 그것이 꾸준히 축제방문객들의 방문을 유도하는 원인임을 보이고자 한다.
기계구조물 부재의 단면에 구멍이나 또는 단면이 급격히 변화할 경우, 불연속 부분 주위에서 응력집중이 일어나며 파손이 발생하는 주요 원인이 된다. 그 이유는 부재에 작용하는 평균 응력보다 응력집중 부분에서 훨씬 큰 응력이 작용하기 때문이다. 본 논문에서는 시편의 부분 관통 구멍 주위에서 응력해석을 수행하여 구멍을 통과하는 선상의 주응력 차 값을 구하였다. 광탄성에서 최대주응력과 최소주응력의 차이는 등색프린지 차수와 재료의 프린지 상수를 곱한 값을 빛이 통과한 거리 즉, 시편의 두께로 나눈 값과 같다. 즉, 주응력의 차이는 광탄성 프린지 차수와 비례관계가 있으므로 유한요소해석에 의한 주응력 차이의 분포를 광탄성 실험결과에 비교할 수 있다. 유한요소 범용 소프트웨어인 ANSYS Workbench를 이용하였으며 유한요소법으로 해석된 값을 광탄성 실험으로부터 측정된 값과 비교한 결과 유사한 결과를 얻었다. 이로서 유한요소해석 결과는 실험결과와의 비교를 통해 타당성이 입증될 수 있었다. 또한 구멍깊이 변화에 따라 나타나는 응력분포를 사용하여 응력집중계수를 구하였다. 구멍깊이가 증가할수록 응력집중계수는 증가함을 나타냈다.
본 논문에서는 디지털 홀로그램을 효율적으로 분해하기 위해서 다양한 웨이블릿 함수들을 이용한 프레넬릿 변환 방식을 제안하였다. 제안한 웨이블릿 함수 기반의 프레넬릿 변환들을 구현한 후에 디지털 홀로그램에 적용하고 계수들의 에너지에 대한 특성을 분석한다. 구현한 웨이블릿 함수 기반의 프레넬릿 변환은 광학적으로 획득되거나 혹은 컴퓨터 생성 홀로그램 기법으로 생성된 홀로그램의 복원과 처리에 매우 적합하다. 스플라인 함수의 특성을 분석한 이후에 이를 기반으로 하는 웨이블릿 다해상도 해석 방법에 대해서 살펴본다. 이러한 과정을 통해 광학적 간섭 현상을 통해 생성된 프린지 패턴을 효과적으로 분해할 수 있는 변환 도구를 제안하였다. 다양한 분해 특성을 갖는 웨이블릿 함수기반의 프레넬릿 변환을 구현하였고 이를 이용하여 프린지 패턴을 분해한 결과들을 보인다. 결과를 살펴보면 랜덤 위상의 포함여부에 따라 계수들의 에너지 분포가 크게 다르다는 것을 확인할 수 있다.
광탄성기법은 주응력 차이와 주응력 방향을 측정할 수 있는 편리한 기법이다. 일반적인 재래식 광탄성기법에서는 광탄성 파라미터를 측정하기 위해서는 수작업으로 한 지점씩 측정해야 하므로 많은 시간이 소요되며 광탄성 데이터 측정과 식별에 숙련이 필요하다. 프린지 위상이동법은 최근에 개발되어 광역학분야에서 프린지 데이터를 측정하고 해석하기 위해 편리하게 사용되고 있다. 이 논문은 photoflex (우레탄고무일종) 재질의 마름모 평판 중심점을 지나는 수평선상의 응력분포를 측정하기 위한 실험적 연구이다. 마름모 평판시편의 수평선상에서는 등경프린지 또는 주응력 방향이 일정하므로 4-버켓 위상이동법의 적용이 가능하다. 이 방법은 원형편광기에서 검광판을 $0^{\circ}C$, $45^{\circ}C$, $90^{\circ}C$, 그리고 $135^{\circ}C$ 회전시켜 얻은 4개의 광탄성 프린지를 필요로 한다. 이 방법으로 측정된 실험 결과는 유한요소해석 결과와 정량적으로 비교하였으며, 두 결과가 근접하게 일치되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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