• 한국정밀공학회지
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• 제23권9호
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• pp.127-133
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• 2006

Cold expansion method is used to protect a fatigue fracture from fastener hole in the structure and aerospace industry. Cold expansion is that an oversized tapered mandrel goes through the hole and produces a compressive residual stress as well as plastic deformation around the hole. Here, mandrel shapes are one of the factors which are influenced on the residual stress distribution by cold expansion method. This paper, according to mandrel shapes (diameter of mandrel, length of mandrel and length of taper), we are performed a finite element analysis of residual stress distribution by cold expansion method. From this study, it has been found that diameter of mandrel and length of taper are an important factor which was generated a low compressive residual stress surround of fastener hole by cold expansion method.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권9호
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• pp.1073-1080
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• 2012

점진성형은 공구 운동으로 소재의 국부 소성변형 영역을 전체 소재에 확장시켜 목표 형상으로 변형시키는 냉간 성형공정이다. 본 논문에서는 점진성형의 유한요소해석 시 묘사기법에 관한 연구를 수행하였다. 고찰할 묘사기법으로 라그랑지언 묘사법과 ALE 묘사법을 선택하였다. 미끄럼 경계기법도 공구와 접촉표면에서 요소의 찌그러짐을 극복하기 위한 방법중의 한가지 경우로 고찰하였다. 묘사기법과 경계기법의 다양한 조합 중에 ALE 묘사법과 연계한 미끄럼 경계기법의 경우가 요소의 찌그러짐을 가장 완화 시켰다. 이 방법이 최종 단계 변형까지 점진성형 해석을 지속할 수 있도록 해주는 유일한 조합인 것으로 나타났다. 이에 반해, 라그랑지언 묘사법 및 순수 ALE 묘사법은 점진성형 해석 중에 요소의 찌그러짐이 극심하여 최종 변형 형상에 도달하기 오래 전에 해석이 중단되는 상태를 보였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권2호
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• pp.91-97
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• 2013

고온에서 열분해 과정을 겪는 복합재료의 탄화 및 삭마 과정의 표면 침식은 주로 두께 방향으로 진행된다. 본 논문에서는 다공성 복합재료의 면내 및 두께 방향 거동을 효과적으로 기술하기 위하여 분리-혼합 기법을 적용하였다. 섬유와 기지로 구성된 복합재료의 횡방향 등방성 가정을 통해 분리-혼합 방정식을 삼차원으로 확장하였으며, 기공 압력, 열팽창, 열분해 과정의 수축 효과를 포함하였다. 다공성 복합재료의 대표 체적 요소를 유한요소법으로 해석하여 면내 및 두께 방향의 물성 값을 상호 비교함으로써, 확장된 분리-혼합 기법의 타당성을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.770_771
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• 2009

본 논문에서는 전기강판의 2차원 교번자계 특성을 고려한 대형 영구자석 BLDC 모터의 자계 분포를 해석한다. 등방성 전기강판의 2차원 자기특성은 2차원 Single Sheet Tester를 이용하여 측정되었고, 그 결과는 확장된 B-H곡선 근사화방법을 통하여 유한요소 해석에 적용되었다. 제안된 유한요소 해석을 통하여 BLDC 모터에서의 자계 및 철손 분포가 해석되었고, 그 결과는 일반적인 유한요소 해석에 의한 결과와 비교되어진다.

• 한국전자파학회지:전자파기술
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• 제4권1호
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• pp.38-43
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• 1993

다충유전체주로 부터 전자장산란 문제를 해석하기 위하여 혼합유한요소방법을 적용하였다. 실질적으로 펀미분방정식의 해가 주어지는 무경계화된 영역은 국소경계영역으로 나누어지게 되고, 나머지 무경 계영역은 경계적분방정식으로 나타내게 된다. 나누어진 국소표면은 원천, 비균질성과 비등방성을 포함 하도록 정의한다. 따라서, 정의된 국소경계영역에서 미분볍이 사용된다. 또한 나머지 경계영역에서 경계 적분방정식이 단지 자유공간Green 함수를 사용하도록 수식화 될 것이다. 그 결과로서, 국소경계는 경계조건을 갖는 경계값 문제로 나타나게 되고, 유한요소법으로 해석된다. 제시된 방법의 장점은 전자장 산란연구에 보다 간략하고, 효율적이다. 결과의 타당성은 다른방볍(경계 요소법)파 비교하여 입증하였다. 확장된 수치해석의 예로서 임의의 단면을 갖는 손실유전체주의 산란장을 해석하여 제시했다.

• Composites Research
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• 제14권6호
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• pp.16-23
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• 2001

인발 와인딩에 의한 섬유강화 복합재료 중공 봉의 기계적 거동해석을 수행하였다. 이 목적의 수행을 위해 새롭게 제작된 와인더를 전통적 인발 시스템에 부탁하여 시편을 제작하였다. 또한 인발-와인딩된 시편을 제작할 수 있는 새로운 공법을 개발하였다. 이 연구를 위해 유한요소 해석 프로그램 POSTII를 확장 개발하였다. 비선형유한요소 수식화에는 2차 피올라-키르히호프 응력 텐서와 그린 변형률 텐서에 기초한 업데이트된 라그란지언 표현법이 사용되었다. 복합재료 중공봉의 유한요소 모델링을 위해 8절점 응축쉘요소를 사용하였다. 파손평가를 위해 모든 유한요소의 각 단층에서의 평균응력을 최대음력 판정법에 대입하였다. 수치해석 예로서 불포화 섬유강화 복합재료 중공 봉의 기계적 거동을 초기 하중상태에서 최종 붕괴가지 조사하였다. 파손에 따른 강성저하와 응력제하를 고려한 유한요소해석 결과는 극만 하중과 파손 및 변형에서 실험치와 잘 일치하였다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.63-66
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• 2011

유연도법 기반의 공식화에서는 변위영역의 형상함수를 라그랑지언(Lagrangian)보간법에 의한 곡률로부터 횡방향 변위를 유도한다. 곡률변위보간법으로 유도한 매트릭스를 사용한 기하학적 비선형 해석방법과 강성도법을 기반으로 한 비선형 기존의 유한요소 해석 프로그램의 결과를 비교하여 적용이 가능함을 확인하였고, Spacone의 이론을 확장시켜 기하학적 비선형 거동을 예측할 수 있는 유연도법의 알고리즘을 제안하였다. 예제를 통하여 실제 문제에 대한 기하학적 비선형 해석을 수행하였다.

• 대한치과교정학회지
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• 제38권1호
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• pp.13-30
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• 2008

하악 이부확장에서 골 절단선의 위치 및 종류와 견인 장치의 종류에 따른 차이를 알아보고자 삼차원 유한요소법으로 하악골의 이동 양상 및 응력 분포를 조사하였다. 골 견인장치의 종류로는 치아 의존형과 골 의존형, 혼합형, $30^{\circ}$ 기울여 위치한 치아 의존형의 4가지를, 골절단 위치와 방법으로 하악 중절치 간 수직절단과 하악 정중이부를 관통하는 계단식 골절단 등의 2가지를 설정하였다. 연구 결과, 골절단의 위치 및 방법과 견인장치의 종류에 관계없이 과두를 포함한 하악골의 모든 부위에서 외측방 변위를 보였으며 상하적이나 전후방적 변위는 적은 양이었으나 방향에 있어 군간에 차이를 보였다. 치아 의존형 장치에 의한 골절단면 이개 양태는 V형이었으나 골 의존형 장치는 역V형이고 혼합형 장치는 평행하게 확장되었다. 골 의존형 장치에 의한 하악각의 외측 변위량이 다른 장치에 비해 컸다. $30^{\circ}$ 기울여 위치한 치아 의존형에서의 변위는 측방적, 전후방적 면에서 좌우 차이가 인정되었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제30권9호
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• pp.1110-1115
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• 2006

Cold expansion of fastener holes has been successfully used for many years to impart beneficial compressive residual stresses. Beneficial compressive residual stress of fastener hole that has been cold expanded before is reduced by using of materials for a long time. As a result, fatigue life of material is reduced. So, compressive residual stresses of material have to regenerate by re-cold expansion method. In this paper, it was carried out a finite element analysis about variation of residual stress due to tensile stress and residual stress distribution that was regenerated by re-cold expansion method in the fastener hole. Here, a diversity tensile stress was used. Also, it was performed a finite element analysis according to cold expansion rate of re cold expansion in order to obtain a beneficial compressive residual stress.

• 대한기계학회논문집B
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• 제41권11호
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• pp.759-765
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• 2017

본 연구에서는 유한요소 최소자승법에 기반한 level-set 방정식의 이류방정식과 재초기화 방정식의 이산화기법을 3차원 슬로싱 문제에 적용한 코드를 개발하고, 그 성능을 평가한다. 사용된 수치기법은 정렬 격자계를 이용하여 다양한 표준 예제들에 대하여 검증이 수행되었다. 제안된 방법은 상대적으로 성긴 격자계에서 다른 기법들에 비하여 개선된 해를 줌을 확인하였다. 두 가지의 격자계에 대하여 수행한 3차원 슬로싱 해석은 상당히 성긴 격자계에서도 압력의 시간 이력이 실험결과와 잘 일치함을 보여주며, 조밀한 격자계에서는 최대압력의 크기가 크게 예측이 됨을 확인하였다. 한편, 본 연구에서 개발한 기법은 유한요소법의 특성에 의해서 비정렬 격자계를 이용하여 복잡한 형상을 가지는 용기 내의 슬로싱 문제의 해석으로 바로 확장할 수 있다.