• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집A
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• pp.406-411
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• 2001

The expandable implant employs an inner expansion screw in order to expand several legs of implant. Compressive stresses are produced at the bone tissue surrounding the implant, and the contact area between the implant and the bone tissue is increased, which result in increased resistance to horizontal and vertical pressure loads. The stress distribution in implant is also an important factor. Three types of implant models including an existing one have been investigated by using the Finite Element Method, and an improved design model has been suggested.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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• pp.1870-1875
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• 2003

Optimization has been used in many engineering problems and must be one of the essential components during design process now. It is the process of maximizing the performance called an objective function of a system while satisfying some constraints, so finite element method is generally required in order to obtain these values during optimization. However, there are some difficulties to obtain them by means of FEM, where the changes of design variables cause the distortion and the regeneration of mesh that may result in inaccuracy and inefficiency. In order to overcome this problem, this paper proposed an alternative that the eXtended FEM introduced and developed by Ted Belytschko was applied to the optimization process because the key points of the X-FEM lie in that the discontinuity can be represented independently on the mesh by a function called in an enrichment function.

• 한국전자파학회논문지
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• 제9권5호
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• pp.621-629
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• 1998

본 논문에서는 유한요소법을 사용하여 불균일 손실터널내의 전자파 전파특성을 해석하고 있다. 해석 방법으로서는 무손실 도파관내에 유전체를 삽입시킨 도파관 필터의 해석방법을 확장하여 손실터널내의 전자파 전파문제를 해석하고 있다. 수치해석의 결과, 손실터널내에서 일어나는 전자파의 감쇠는 손실벽면의 매질정수와 폭에 따라 크게 영향올 받는다는 것올 알 수 있었다. 또한, 모드간의 직교생으로부터 기본모드와 고차모드를 분리하여 고차모드의 발생정도와 모드에 따른 전따특성도 검토하고 있다. 해석결과의 타당성올 확인하기 위해 제작된 손실터널의 전파특성의 실험결과를 이론치와도 비교 검토하고 있다.

• 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.

• 유변학
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• 제6권2호
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• pp.104-118
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• 1994

단섬유 보강 플래스틱 재료의 사출성형 충전공정에서 금형재의 유동장이 섬유 배향 상태를 형성하는데 중요한 역할을 할 뿐만 아니라 섬유의 배향상태가 역으로 유동장에 영향 을 미친다. 충전유동과 섬유 배향의 연계해석을 위하여 단섬유에 의한 추가적인 응력을 포 함하는 Dinh과 Armstrong의 이방성 구성방정식을 충전유동의 해석에 도입하였다. 평명방향 으로의 속도구배에 의한 응력을 고려하여 새롭게 유도된 압력 지배방정식과 에너지방정식을 유한요소법과 유한차분법을 이용하여 풀고 동시에 2차배향텐서의 변화방정식을 4차 Runge-kutta 방법을 이용하여 풀었다. 절점 게이트 주변의 확장유동영역과 라인게이트를 통한 수축유동영역에서 평면방향으로의 속도구배에 의한 응력이 유동장에 미치는 영향을 고 찰하였다. 확장유동영역에서는 평면방향으로의 속도구배에 의한 영향이 추가적인 유량으로 나타나면서 주어진 유량조건하에서 평면방향으로의 속도구배에 의한 응력을 고려하지 않은 경우보다 작은 압력구배를 나타냈다. 수축유동영역에서는 위와 반대의 결과를 보였다. 이러 한 경향은 섬유의 부피분율이증가하거나 모양비가 커짐에 따라 증가한다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집A
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• pp.603-608
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• 2001

Recently, cold expansion of fastener holes is commonly used in the aerospace industry to increase the fatigue endurance of airframes. Cold expansion process is used as the retardation of crack initiation in the hole. This treatment leads to an improvement of fatigue behavior due to the compressive residual stresses developed on the hole surface. The residual stress profile depends on the cold expansion ratio. In the present paper, it is shown that residual stress is redistributed due to the application of cold expansion process for CT specimen. It is further shown that residual stress increases in proportion to cold expansion ratio. It is thought that crack growth rate increases as cold expansion ratio.

• 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.

• 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.

• 비파괴검사학회지
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• 제20권2호
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• pp.138-149
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• 2000

본 논문에서는 유한 고체내 초음파 전파 및 산란 현상의 해석을 위한 다양한 경계요소 모델링 기법이 제시되었다. 박판 재료내 유도초음파 전파에 대한 모드해석을 위해 비균질 적충 박판 구조물에 대한 탄성동역학 경계치 문제가 설정되었으며 이에 대한 수치해로부터 유도초음파의 전파특성을 나타내는 분산곡선이 얻어졌다. 파동 산란시 발생되는 기하학적 복잡성과 모드변환 문제를 수치적으로 모델링하기 위해 탄성 동역학 경계요소법을 적용하였고 이를 박판내 유도초음파의 이론적 직교 모드의 중첩해와 결합시킨 혼합형 경계요소법으로 확장하여 유한 고체내 다중 모드변환의 효율적 모델링법이 제안되었다. 주파수 영역의 수치해로부터 시간 의존 문제의 파동신호 예측을 위해 역 푸리에(Fourier) 변환을 통한 시간 영역 파동산란 신호가 얻어졌다. 이와 함께 실제 초음파 탐상조건에 보다 가까운 파동산란 문제의 모델링을 위해 3차원 경계요소법을 소개하고, 개발중인 3차원 경계요소 프로그램을 이용하여 유한 직경을 갖는 봉재내의 파동 전파를 수치적으로 해석하여 해석해와 비교 검증하였다. 본 논문에서 제시된 탄성파동 모델링 기법은 정량적 비파괴 평가법을 확립하는데 다양하게 응용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 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.