• 제목/요약/키워드: 해석적 복합곡면

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터널 라이닝 구조체로서 곡면 섬유강화 복합재료의 적용성 검토를 위한 수치해석적 연구 (A numerical study on feasibility of the circled fiber reinforced polymer (FRP) panel for a tunnel lining structure)

  • 이규필;신휴성
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제12권6호
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    • pp.451-461
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    • 2010
  • 장기 부식 등 일반적인 건설재료의 문제점을 보완할 수 있는 대체재료로서, 섬유강화 복합재료의 활용이 증대되고 있다. 하지만 일반적으로 선형의 섬유강화 복합재료를 아치형인 터널구조물의 부재로서 활용하는 데는 많은 문제점이 대두된다. 따라서, 본 연구에서는 섬유강화 복합부재를 일정곡률로 인발성형 할 수 있는 신개념의 곡면 FRP 부재 성형장비를 개발하고 시제품을 생산하였으며, 시제품에 대한 물리적 특성 시험을 수행하였다. 이어, 곡면 FRP 시제품과 합체되어 제작된 콘크리트 복합부재에 대한 수치해석 검토 및 분석을 통하여 시제품의 터널 구조체로써의 적용성을 평가하였다. 수치해석적 적용성 검토 결과, 곡면 FRP 부재를 터널 구조물로 적용함에 있어서 터널 안정성을 충분히 확보할 수 있는 것으로 파악되었다.

해석적 복합 곡면 가공에 있어서의 공구 간섭 방지에 관한 연구 (A Study on the Avoidance of Tool Interference in Analytic Compound Surface Machining)

  • Kang, S.G.;Cho, S.W.;Ko, S.L.
    • 한국정밀공학회지
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    • 제13권9호
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    • pp.156-164
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    • 1996
  • Tool interference is one of the most critical problems in machining die cavities and punches. When machining concave or convex regions of cavities with large radius tool in rough cutting, the tool easily overcuts or undercuts the portions of the surface, which result in machining inaccuracy. So the generation of interference-free tool path must be required for more efficient rough cutting. In this paper, we present a method for modeling die cavities which consist of simple surface or analytic compoyund surfaces and present an algorithm for checking and removing the tool interference occurred in machining the die cavities. Using these algorithms, we can represent a die cavity, and check the interfer- ence regions, and then remove these interferences. Especially we focus on the side interference in the sides of analytic elements and base surface boundary.

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수위와 지진을 고려한 제방의 액상화에 대한 복합재해 취약도 곡면 작성 (Development of Multi-hazard Fragility Surface for Liquefaction of Levee Considering Earthquake Magnitude and Water Level)

  • 황지민;조성은
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제34권6호
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    • pp.25-36
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    • 2018
  • 지반의 액상화는 지진 피해의 대표적인 형태 중 하나이다. 이는 막대한 인적 경제적 피해를 줄 수 있는 현상으로, 지반구조물의 설계 전 필수적으로 검토해야 하는 대상이다. 본 연구에서는 하천 제방을 대상으로 임의의 지진 규모와 수위에서 액상화에 대한 실용적인 복합재해 취약도 곡면 작성법을 제시하였다. 지반의 파괴 정도를 나타내는 액상화 가능 지수(LPI)로 제방의 액상화에 대한 한계상태를 정의하였다. 지반 물성치의 불확실성을 고려하기 위해 Monte Carlo Simulation 기반의 확률론적 해석을 수행하였고, 해석 결과를 바탕으로 임의 수준의 수위와 지진 규모에 대하여 액상화에 의한 파괴확률을 나타내는 3차원의 취약도 곡면을 작성하였다. 작성된 복합재해 취약도 곡면은 홍수 및 지진에 대한 제방의 안전성 평가와 취약지역에 대한 위험도 평가에 사용될 수 있다.

터널 라이닝 구조체로서 활용을 위한 곡면 FRP-콘크리트 복합부재의 역학적 거동특성 분석 연구 (Study on mechanical behavioral characteristics of the curved FRP-concrete composite member for utilization as a tunnel lining structure)

  • 이규필;신휴성;김승한
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제13권2호
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    • pp.149-158
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    • 2011
  • 최근 장기 부식 등 일반적인 건설재료의 문제점을 보완할 수 있는 대체 재료로서, 섬유강화 복합재료의 활용이 증대되고 있다. 하지만 일반적으로 선형의 섬유강화 복합재료를 아치형인 터널구조물의 부재로서 활용하는 데는 많은 문제점이 대두된다. 본 연구에서는 FRP 복합부재의 거동특성 파악을 위한 수치해석적 사전검토 연구를 토대로, 터널 지보구조물로서 활용성 분석을 위한 FRP와 콘크리트 합성부재에 대한 하중재하 실험을 수행하였다. 또한 역학적 거동분석을 위하여 동일 조건에 대한 수치해석을 수행하였다. 하중재하 실험 및 수치해석결과, FRP와 콘크리트 합성부재는 두 부재 계면의 휨 인장에 의한 전단거동에 큰 영향을 받는 것으로 나타났다.

솔리드 모델링 기법을 응용한 공구간섭 제거에관한 연구 (A Study on Tool Interference Avoidance Using Solid Modeling Method)

  • 장동규;양균의
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1995년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.149-152
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    • 1995
  • 금형 제작에는 금형의 형상을 모델링 하는 모델링 기법과 이 모델링 정보로부터 공구의 경고계획, 황삭, 정삭, 잔삭가공과 가공조건등의 여러 가지 고려해야 하는 사항이 많이 있다. 근래에 들어 금형은 그 기능적인 측면뿐 아니라 미적 감각까지 만족시키는 심미안적인 측면이 많이 고려되고 있으며 CAD/CAM 소프트웨어, CNC, 머시닝 센터등릉 이용한 기술 집약적인 생 산체제로 변화하는 실정이며 금형의 생산성 향상 및 납기단축에 중점을 두고 있다. 본 연구에서는 이러한 공구간섭의 배경 을 바탕으로 하여 해석적 복합곡면에서 간섭이 발생하는 부위를 솔리드 모델링 기법을 응용하여 빠르게간섭역을 찾고 찾아진 간섭역에서의 공구간섭 현상을 검사하고 제거하고자 한다. 이러한 방법은 공구간섭검사에 필요한 계산시간을 단축하고 소요 되는 기억용량의 소모를 줄일 수 있으며 나아가 실시간 가공에도 적용할 수 있으리라 본다.

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섬유강화 복합재료를 이용한 반원통형 전자파 흡수구조의 설계 및 제작 (Design and Fabrication of Semi-cylindrical Radar Absorbing Structure using Fiber-reinforced Composites)

  • 장홍규;신재환;김천곤;신상훈;김진봉
    • Composites Research
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    • 제23권2호
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    • pp.17-23
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    • 2010
  • 스텔스 기술은 적진에서 항공기나 함정의 생존 가능성을 향상시키고 임무 수행 능력을 향상 시킬 수 있다. 본 논문의 목적은 섬유강화 복합재료를 이용하여 하중지지가 가능한 곡면부 형상을 갖는 저피탐지 구조를 제안하고 군사적 활용을 위한 전방위 스텔스 플랫폼의 개발 가능성을 보여주는 것이다. 본 연구에서는 곡면을 갖는 물체의 레이더 반사면적을 줄이기 위해서 기존의 circuit analog 흡수체에 기반을 둔 전자파 흡수구조를 개발하였다. 먼저 상용 3차원 전자기장 해석 프로그램을 이용하여 사각 주기격자 패턴의 전도성 고분자 층을 갖는 전자파 흡수구조를 설계하고 성능을 해석하였다. 다음으로 섬유강화 복합재료와 전도성 고분자 재료를 이용하여 설계된 반원통형 전자파 흡수구조를 제작하였다. 저항성 시트로 작용하는 주기격자 패턴층을 제작하기 위해서 PEDOT를 기반으로 하여 폴리우레탄을 바인더로 갖는 전도성 고분자 페이스트를 사용하였다. 마지막으로 제작된 RAS의 전자파 흡수 성능을 평가하기 위해 POSTECH의 compact range 장비를 이용하여 레이더 반사면적을 측정하였다.

이중 경계적분방정식에 의한 크랙 문제의 해석 (On Dual Boundary Integral Equations for Crack Problems)

  • 윤승원
    • 한국정밀공학회지
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    • 제12권10호
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    • pp.89-101
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    • 1995
  • 선형 탄성 등방성 물체 내에 있는 일반적인 복합모드 크랙 문제들을 해석하기 위한 이중 경계적분방정식의 일반식과 계산해법이 제시되었다. 크랙면이 포함된 물체 해석에 있어서 유일한 해를 얻기 위하여, 한 면상의 점에는 변위 경계적분방정식이 적용되었고 마주하고 있는 상대면 상의 점에는 인력 경계적분방정식이 적용되었다. 인력 및 변위 경계적분방정식의 강특이해 및 초특이해 적분항들은 수치해법을 적용하기 전에 정상화되었다. 정상화과정 중 보정되는 강특이적분항이 상대 크랙면 상의 특이해 요소를 따라 직접 적분되는 것을 격리시키기 위하여, 특이해 적분 경로를 완만한 곡면으로 우회시킨 가상의 비특이해 보조경계로 대치하여 적분값을 계산하였다. 제시된 해법의 정확성과 효율성을 예시하기 위하여, 2차원 및 3차원 크랙 문제의 변형 후 모습과 응력강도계수 계산 결과를 보였다.

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전자패키지용 경사조성 $Al-SiC_p$복합재료의 열.기계적 변형특성 해석 (Thermomechanical Analysis of Functionally Gradient $Al-SiC_p$ Composite for Electronic Packaging)

  • 송대현;최낙봉;김애정;조경목;박익민
    • Composites Research
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    • 제13권6호
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    • pp.23-29
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    • 2000
  • 층상구조재료가 갖는 약점으로는 구성재료층 간의 열.기계적 특성 차이로 인하여 내부응력이 발생되고 비틀림 변형이 유발되어 형상 제어가 매우 어려울 뿐만 아니라, 반복적인 열 하중으로 인해 열이력을 받을 경우 접합부에서의 파손이 생길 수 있다는 것이다. 최근 층상구조에서 조직 혹은 조성이 점차적으로 변하는 계면을 삽입한 경사조성재료는 열.기계적 변형특성 차이에 의한 재료의 손상을 최소화시킬 수 있으나, 용도에 적합한 구조설계를 위해서 열.기계적 해석이 필요하다. 본 연구에서는 전자패키징용 $Al-SiC_p$ 경사조성 복합재료의 기하학적 구조와 온도변화에 따른 곡면화 변형 및 내부응력분포를 해석하고자 하였다. 한편 층상구조 $Al-SiC_p$ 경사조성 복합재료의 열변형량을 측정하고 내부응력분포를 실험적으로 구하여, 이론적으로 계산한 결과와 비교하였다. 본 연구의 해석결과는 경사조성 층상구조재료의 최적구조 설계에 유용하게 적용할 수 있다.

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화염스트레치와 확산선호도가 예혼합화염에 미치는 영향에 관한 현상적 고찰 (Phenomenological Derivation of the Effects of Flame Stretch and Preferential Diffusion on Premixed Flame)

  • 정석호
    • 대한기계학회논문집
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    • 제9권5호
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    • pp.655-662
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    • 1985
  • 화염스트레치와 확산선호도가 예혼합화염에 미치는 영향을 몇가지 모델에 대해 현상적으로 고 찰하였다. 즉, 정상상태의 구형화염, 구형으로 전파되는 화염, 균일유동장내의 곡면화염, 일차원 평면화염, 그리고 확대유동장내에서 스트레치된 평면화염등을 고찰하였으며, 이 해석의 결과는 화염면의 면적 변화율로 정의된 화염스트레치의 제인자들 즉, 비균일 접선속도장과 전파화염의 곡률에 의한 영향들이 공통적 특성을 나타냄을 보여주고 있다. 화염스트레치와 확산선호도가 화염전파속도에 미치는 복합효과는 세가지로 나타나는데 이는 화염온도의 변화에 따른 화학반 응강도의 변동, 열 및 물질확산의 강도차이, 그리고 대류 및 확산전달의 방향의 상이함에 기인 한다.

복합재 구조물의 모서리 곡면 부위에 대한 두께방향 응력 연구 (Study on through the thickness stresses in the corner radius of a laminated composite structure)

  • 김성준;황인희
    • 한국항공우주학회지
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    • 제41권8호
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    • pp.665-672
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    • 2013
  • 적층된 복합재 구조물의 강도와 강성 저하를 발생시키는 중요원인 중의 하나는 복합재 층 사이에 발생하는 층간 분리이다. 적용되는 대부분의 복합재 구조물은 어느 정도 곡률을 가지고 있다. 만약 굽은 복합재 구조물이 굽힘 하중을 받게 되면 평평하게 되려는 현상 때문에 두께 방향의 수직응력이 발생하게 되며, 최대 응력이 발생되는 곳에서 층간 분리가 발생한다. 본 논문에서는 굽은 복합적층 보의 반경방향 응력을 결정하는 방법을 설명하고, 층간 분리 응력에 미치는 적층 순서의 영향을 검토하였다. 그리고 층간분리 응력의 크기와 위치를 이론적인 해와 유한요소 방법을 이용하여 해석하고 비교하였다.