• 제목/요약/키워드: 혼합유한요소

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공구파손의 파괴역학적 해석에 관한 기초적 연구

  • 이태세
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1992년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.33-37
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    • 1992
  • 구조물과 기계부품에 부하를 주는 하중은 여러가지 종류가 있고, 이에 따르는 파괴의 형식도 여러가지가 있다. 그중에서도 연강압연용 로울러, 베어링 레일등은 집중 압축하중을 받는데 이들 부재의 파괴사고가 빈번히 일어나고 잇다. 압축에 의한 파괴 중 frectting, 피팅등과 같은 마모 현상은 두 재료의 표면이 서로 미끌어질때 일어나며, 이것이 공구나 기계부품의 성능과 수명을 저하시키는 주원인이 되며, 이러한 궁구나 기계 부품을 수리 또는 교환을 하기위한 인적, 경제적 손실은 막대하다. 본 연구에서는 금형등 공구의 마모편이 발생되는 마지막 과정인 크렉의 성장을 고찰하기 위하여 Sub-surface크랙 모델을 설정하여 2차원 유한요소 법으로 경계층 근방에 크랙이 존재하는 반무한 평면에 집중하중이 작용할때의 응력확대계수를 해설하였는데, 일반화된 해석법으로 혼합모드에서의 응력확대계수를 결정하였다.

열전달 해석을 위한 대류 경계 조건의 수치해석적 분석 및 적용 (Numerical Analysis and Application of Convection Boundary Conditions for Heat Transfer)

  • 김창기;김민석;한성진;정상용
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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    • pp.641-642
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    • 2008
  • 본 논문에서는 정열계 해석을 위해 짧은 해석 시간을 가지는 열전달 문제의 해석 기법에 대하여 제시한다. 특히, 열전달의 주요쟁점인 혼합 경계조건을 띄는 대류 문제의 열전달 계수 산정에 대하여 해석적 방법(analytic method)을 이용하여 구한 뒤, 수치해석적 방법(numerical method)인 유한요소법(F.E.M)으로 해석한다.

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볼트 체결부 균열의 혼합모드 응력확대계수 해석에 대한 가중함수법의 적용 (Application of Weight Function Method to the Mixed-Mode Stress Intensity Factor Analysis of Cracks in Bolted Joints)

  • 허성필;양원호;정기현;조명래;현철승
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집A
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    • pp.212-217
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    • 2000
  • The reliable determination of the stress intensity factors for cracks in bolted Joints is needed to evaluate the safety and fatigue life of them widely used in mechanical components. The weight function method is an efficient technique to calculate the stress intensity factors for various loading conditions using the stresses of an uncracked model. In this paper the mixed-mode stress intensity factors for cracks in bolted joints are obtained by weight function method, in which the coefficients of weight function are determined by finite element analyses far reference loadings. The effects of the magnitude of clearance and factional coefficient on the stress intensity factors are investigated.

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혼합 요소에서의 개선된 민감도 계산법 (The calculation of refined semi-analytic sensitivity based on the hybrid element)

  • 조맹효;김현기
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집A
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    • pp.686-691
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    • 2001
  • Structural optimization often require the evaluation of design sensitivities. The Semi Analytic method(SAM) is popular for shape optimization because this method has several advantages. But when relatively large rigid body motions are identified for individual elements, the SA method shows severe inaccuracy. In this paper, the improvement of design sensitivities corresponding to the rigid body mode is evaluated by exact differentiation of the rigid body modes. Moreover, the error of the SA method caused by numerical difference scheme is alleviated by using a series approximation for the sensitivity derivatives and considering the higher order terms.

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화학반응이 있는 난류경계층과 충격파의 상호작용에 대한수치해석 (Numerical Simulation of Chemically Reacting Shock Wave-Turbulent Boundary Layer Interactions)

  • 문수연;이충원;손창현
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제26권3호
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    • pp.375-383
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    • 2002
  • The flowfield of transverse jet in a supersonic air stream subjected to shock wave turbulent boundary layer interactions is simulated numerically by Generalized Taylor Galerkin(GTG) finite element methods. Effects of turbulence are taken into account with a two-equation (k-$\varepsilon$) model with a compressibility correction. Injection pressures and slot widths are varied in the present study. Pressure, separation extents, and penetration heights are compared with experimental data. Favorable comparisons with experimental measurements are demonstrated.

불규칙영역에서의 격자망 자동발생 프로그램의 개발 (Development of an Automatic Mesh-Generation Program in Irregular Domains)

  • 김성희;권순국
    • 한국농공학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.21-30
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    • 1995
  • In order to save time and efforts in generating finite element meshes in irregular houndaries of domains, it is needed to develop an automatic mesh-generator which can hoth promote the accuracy of solutions and reduce the run-time in operating finite ele- ment models. In this study, the advancing front technique of triangular mesh generation and the transforming technique from triangular meshes to quadrilateral meshes were used to de- velop a computer program for the automatic triangular and quadrilateral meshes in the mixed shape. Furthermore, to enhance the quadrilateral mesh quality, the techniques of Laplancian smoothing and interior mesh modification were employed. The mesh genera- tor was applied to evaluate its applicability to irregular and complex geometries such as Nakdong river bay. In has hoen shown that the automatic mesh generator developed is capable of automatically generating meshes for irreguiar and complex geometries with high qualities of meshes and with the simple input data of arbitrarily specified nodal spacing in bound- aries.

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균열진전 문제의 X-FEM 기반 형상 설계민감도 해석 (X-FEM Based Shape Design Sensitivity Analysis of Crack Propagation Problems)

  • 문민영;안승호;조선호
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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    • pp.697-700
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    • 2011
  • 본 논문에서는 X-FEM을 사용하여 혼합모드 하중 상태에서의 이차원 선형탄성체의 균열문제에 대한 형상 설계민감도 해석을 수행하였다. X-FEM이란 균열과 같은 특수한 해를 근사하는 방법으로써, 확장함수를 도입하여 FEM의 한계를 극복하는 방법론이다. X-FEM 하에서 해를 근사하는 데 쓰이는 확장함수들은 불연속성과 특이성을 포함하고 있어 물리적 영역에 의존한다. 이는 설계민감도 해석을 수행하는 과정에서 그러한 의존성을 고려해주는 것이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 X-FEM 기반의 형상 설계민감도 해석해를 제안하고자 한다. 식의 유도는 전 미분 공식에 기초하고 있으며, 형상함수의 설계변분에 대한 의존성에 관한 항을 추가시켰다. 또한, 균열 주위의 국부적인 공간에서의 확장된 자유도에 설계속도를 가한다. 이에 대한 몇 가지 수치 예제를 통하여 개발된 방법론의 타당성을 확인하였다.

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수평 2차원 유한요소모형을 이용한 하천에서의 수온 변화 해석 (Analysis of Variation of Water Temperature in River using Horizontal 2-D Finite Element Model)

  • 서일원;최황정
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 한국방재학회 2010년도 정기 학술발표대회
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    • pp.98.1-98.1
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    • 2010
  • 본 연구에서는 한강 본류 팔당댐부터 잠실수중보까지의 22.5 km 구간에서 발생할 수 있는 수질 오염사고에 대한 오염물질 혼합거동 모의를 위해 RAMS를 이용하였다. 이를 위해서 2차원 흐름모형인 RAM2를 이용하여 유속장을 모의하고, 2차원 수질해석 모형인 RAM4를 이용하여 사고주입에 의한 오염물질의 시간에 따른 거동을 분석하였다. 최종적으로 잠실수중보에 위치한 주요 취수장에 미치는 영향을 분석하였다. 모의를 진행한 결과 오염물질의 이송 및 확산 거동은 투입 위치에 따라 크게 달라진다는 것을 알 수 있었다. 특히 팔당대교에서 투입된 오염물질이 풍납 취수장에 도착하는데 까지 걸리는 시간이 좌안주입과 우안주입의 경우 60시간 가까이 차이가 나는 것으로 나타났다. 따라서 오염 물질이 투입되었을 시에 일괄적으로 취수를 통제할 것이 아니라 상황에 따라 오염물질 투입 지점에 맞춰서 적절한 대책을 세워야 하는 것이 필요하다. 이 때 본 연구가 기초적인 정보를 제공할 수 있을 것이다.

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탄성-완전소성모델에 의한 평판의 극한내하력 산정 (The Ultimate Load Capacity of Plates by Elastic-Perfectly Plastic Model)

  • 박진환;정우성;우광성
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제12권1호
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    • pp.1-14
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    • 1999
  • 선형탄성이론을 기초로 한 구조해석의 경우 사용하중상태에서의 변형과 응력은 만족할 만한 결과를 나타내지만, 항복후의 처짐과 파괴시의 극한하중 산정의 정확한 해석이 불가능하다. 평판의 극한해석시, 상한계 이론을 바탕으로 한 항복선 이론이 널리 사용되고 있으나 이론적으로 평판의 강도를 과대평가하게 된다. 그러므로, 임의의 하중조건과 경계조건에 대한 비선형 거동과 극한내하력을 산정할 수 있는 해석기법이 필요하다. 평판의 정확한 극한하중을 위해 p-Version 유한요소법을 제안하며, p-Version의 해석치를 범용 구조해석 프로그램인 ADINA의 결과와 문헌의 이론치와 비교하였다.

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혼합 유한요소법을 사용한 H평면의 도파관 접합 해석 (Analysis of Waveguide Junction in H-Plane Using Finite Element-Boundary Element Method)

  • 정진교;천창율;정현교;한송엽
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1993년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.663-665
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    • 1993
  • An H-Plane waveguide component with arbitrary shape is analyzed using finite element technique(FEM) cooperated with boundary element method(BEM). For the application of BEM in the waveguide structure, a hybrid ray-mode representation of the waveguide Green's function is used. This technique is applied to the waveguide step load and the computed results are compared with the earlier theoretical results.

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