• Title/Summary/Keyword: 3차원 유한요소 모델

Search Result 460, Processing Time 0.026 seconds

Seismic Fragility Analysis of Curved Beam with I-Shape Section (I-Shape 단면을 갖는 곡선 보의 지진 취약도 분석)

  • Jeon, Juntai;Ju, Bu-Seog;Son, Hoyoung
    • Journal of the Society of Disaster Information
    • /
    • v.14 no.3
    • /
    • pp.379-386
    • /
    • 2018
  • Purpose: This study was to the fragility evaluation of I-shape curved beam structure subjected to strong ground motions including Gyeongju and Pohang earthquakes Method: In particular, to conduct the analytical model, ABAQUS and ANSYS platform was used in this study. Furthermore, the analytical model using 3D Finite Element Model (FEM) was validated, in comparison to the theoretical solutions at the location of 025L, 05L, and 0.75L in static loading condition. In addition, in order to evaluate the seismic fragility of the curved beam structure, 20 seismic ground motions were selected and Monte-Carlo Simulation was used for the empirical fragility evaluation from 0.2g to 1.5g. Result: It was interesting to find that the probability of the system failure was found at 0.2g, as using 190 MPa limit state and the probability of the failure using 390 MPa limit state was starting from 0.6g. Conclusion: This study showed the comparison of the theoretical solution with analytical solution on I-shaped curved beam structures and it was interesting to note that the system subjected to strong ground motions was sensitive to high frequency earthquake. Further, the seismic fragility corresponding to the curved beam shapes must be evaluated.

Development of 3D cochlear model to evaluate ECAP (ECAP 평가를 위한 3차원 달팽이관 모델 개발)

  • Kang, Soojin;Woo, Jihwan
    • Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
    • /
    • v.50 no.6
    • /
    • pp.287-293
    • /
    • 2013
  • Cochlear implant (CI) is an auditory prosthesis that delivers electrical stimulation via inserted electrodes into a cochlea. To evaluate CI performance, it is important to understand how auditory nerves are responded to electrical stimulations. In clinic, electrically evoked compound action potential (ECAP) is measured. In this study, we developed 3D finite element (FE) cochlear model to simulate ECAP in response to electrical stimulation. The model prododuced ECAP similar to that measured in animal experiments and clinics. This 3D FE cochlear model could be used in electrical stimulus method study to improve CI by analyzing neural responses to electrical stimulations.

Characteristics Analysis of Small AFPM Generator with Variation of Coil Winding Method (권선 방법에 따른 소형 축방향 자속 발전기 특성 해석)

  • Lee, Keon-Su;Lee, Kyu-Seok;Park, Jung-Hyung;Yang, Hee-Jung;Lee, Sung-Ho;Park, Sung-Jun
    • Proceedings of the KIEE Conference
    • /
    • 2011.07a
    • /
    • pp.1015-1016
    • /
    • 2011
  • 본 논문에서는 권선 방법에 따라 코일 U, V, W를 같은 층에 원주방향으로 배치한 집중권 권선 모델, 코일 U, V, W를 각각 한 층씩 원주 방향으로 배치한 분포권 권선 #1 모델, 코일에 경사각을 적용하여 코일 U, V, W를 한 층에 배치하는 분포권 #2 모델로 총 3가지 사양의 3상 코어리스 축방향 자속 발전기를 설계하였다. 3차원 유한요소 해석을 활용하여, 무부하 상태에서의 역기전력, 쇄교 자속 밀도와 외부 정류 회로를 구성한 부하 상태에서의 정류 전압, 정류 전류와 같은 전자기 특성에 대한 해석 및 특성 비교를 수행하였다.

  • PDF

A 2D FE Model for a Unique Residual Stress in Single Shot Impact (단일 숏 충돌에서의 잔류응력 유일해를 위한 2차원 유한요소해석 모델)

  • Kim, Tae-Hyung;Lee, Hyung-Yil
    • Proceedings of the KSME Conference
    • /
    • 2007.05a
    • /
    • pp.183-188
    • /
    • 2007
  • In this paper, we propose a 2D-FE model in single impact with combined physical factors to obtain a unique residual stress by shot peening. Applied physical parameters include elastic-plastic deformation of shot ball, material damping coefficients, strain rate, dynamic friction coefficients. Single impact FE model consists of 2D axisymmetric elements. The FE model with combined factors showed converged and unique distributions of surface stress, maximum compressive residual stress and deformation depth. Further, in contrast to the FE models with rigid shot and elastic deformable shot, FE model with plastic deformable shot produces residual stresses very close to experimental solutions by X-ray diffraction. We therefore validated the 2D FE model with combined peeing factors and plastic deformable shot. This FE model will be a base of the 3D FE model for residual stresses by multi-impact shot peening.

  • PDF

KALIMER 원자로구조물의 면진성능 및 내진여유도 평가

  • Yoo, Bong;Koo, Kyung-Hoe;Lee, Jae-Han
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
    • /
    • 1996.11b
    • /
    • pp.683-689
    • /
    • 1996
  • 본 논문의 목적은 현재 국내에서 개념설계중인 KALIMER(Korea Advanced LIquid MEtal Reactor) 원자로구조물에 대한 면진성능과 내진여유도를 평가하여 이들 성능을 향상시킬 수 있는 주요 설계변경 부위를 검토하는 것이다. 이를 위하여 ANSYS 범용 유한요소해석코드를 이용하여 원자로구조물에 대한 3차원 유한요소해석모델을 작성하고 이로부터 집중질량 스프링으로 이루어진 지진해석모델을 개발하여 지진해석을 수행하였다. KALIMER 원자로 구조물에 대한 내진평가결과 내진능력(Seismic Capability)은 0.35g로 나타났으며 이는 Reactor Vessel Liner, Separation Plate그리고 Support Barrel의 연결부위의 수직 강성을 증가시키는 설계변경을 통하여 크게 향상될 수 있는 것으로 나타났다.

  • PDF

3D Finite Element Analysis of Nonlinear Magnetostatic Problem Using the Transmission Line Modeling(TLM) Method (TLM법을 이용한 3차원 비선형 정자계 해석)

  • Im, Chang-Hwan;Kim, Hong-Hyu;Jung, Hyun-Kyo
    • Proceedings of the KIEE Conference
    • /
    • 1999.07a
    • /
    • pp.70-72
    • /
    • 1999
  • 일반적으로 비선형 정자계 문제를 해석하기 위해서 뉴튼-�N슨(Newton -Raphson : NR)법이 이용된다. 하지만 뉴튼-�N슨법의 경우 각 반복계산 때마다 새로운 선형 시스템의 해를 구하기 위해서 LU-decomposition과 같은 과정을 매 반복계산 때마다 시행해야 하므로 절점(node)의 수가 증가할 경우 계산시간이 증가한다는 단점이 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해서 최근 TLM (Transmission Line Modeling)법이 새로운 반복계산법으로 비선형 유한 요소 해석에 적용되었으며 뉴튼-�N슨법에 비해 훨씬 우수한 특성을 보여주었다. 하지만 지금까지의 TLM법은 2차원의 정식화만 이루어졌고 3차원에는 적용되지 못한 것이 사실이다. 본 논문에서는 3차원의 비선형 정자계 문제에 TLM법을 적용할 수 있는 수식을 최초로 제안하며 3차원 코어(core)모델에 대해 TLM법을 적용하여 그 타당성을 검증하기로 한다. 또한 3차원 비선형 TLM법을 이용한 해석 결과가 뉴튼-�N슨법에 의한 결과와 완전히 일치하며 수렴 속도에 있어서도 훨씬 향상된 결과를 나타냄을 보이도록 하겠다.

  • PDF

Three dimensional finite element method for stress distribution on the length and diameter of orthodontic miniscrew and cortical bone thickness (교정용 미니스크류 식립 시 스크류의 길이, 직경 및 피질골 두께에 따른 응력 분포에 관한 3차원 유한요소법적 연구)

  • Lim, Jong-Won;Kim, Wang-Sik;Kim, Il-Kyu;Son, Choong-Yul;Byun, Hyo-In
    • The korean journal of orthodontics
    • /
    • v.33 no.1 s.96
    • /
    • pp.11-20
    • /
    • 2003
  • The purpose of the present study is to evaluate the stress distribution on the length and diameter of the miniscrew and cortical bone width. Three dimensional finite element models were made of diameter 1.2mm, 1.6mm, 2.0mm and length 6.0mm, 8.0mm, 10.0mm, 12.0mm and cortical bone width 1.0mm. Also, another three dimensional finite element models were made of diameter 1.2mm, 1.6mm, 2.0mm and length 8.0mm and cortical bone width 1.0mm, 1.5mm, 2.0mm, 2.5mm. Two-hundred grams horizontal force were applied on the center of the miniscrew head and at that stress distribution and its magnitude had been analyzed by ANSYS, which is three dimensional finite element analysis program. The obtained results were as follows : 1. The comparison of the maximum von-Mises stress in the miniscrew showed that as the diameter increases from 1.2mm to 2.0mm stress has been decreased, while on the same diameter stress was not changed regardless of the length change. 2. The comparison of the maximum von-Mises stress in the cortical and cancellous bone showed that as the diameter increases from 1.2mm to 2.0mm stress has been decreased, while on the same diameter stress was not changed regardless of the length change. 3. In the analysis of the stress distribution in the cortical and cancellous bone, the most of the stress had been absorbed in the cortical bone, and did not transmitted much to the cancellous bone. 4. In the analysis of the maximum von-Mises stress according to the cortical bone width, the same diameter of the miniscrew showed a constant stress value regardless of the cortical bone width change. The above results suggest that the maintenance of the miniscrew is more reliable on diameter than length of the miniscrew.

Effects of occlusal load on the cervical stress distribution: A three-dimensional finite element study (교합하중이 치경부 응력분포에 미치는 영향에 관한 3차원 유한요소법적 연구)

  • Lee, Hyeong-Mo;Hur, Bock;Kim, Hyeon-Cheol;Woo, Sung-Gwan;Kim, Kwang-Hoon;Son, Kwon;Park, Jeong-Kil
    • Restorative Dentistry and Endodontics
    • /
    • v.31 no.6
    • /
    • pp.427-436
    • /
    • 2006
  • The objective of this study was to investigate the effects of various occlusal loads on the stress distribution of the buccal cervical region of a normal maxillary second premolar, using a three dimensional fnite element analysis (3D FEA). After 3D FE modeling of maxillary second premolar, a static load of 500N of three load cases was applied. Stress analysis was performed using ANSYS (Swanson Analysis Systems, Inc., Houston, USA). The maximum principal stresses and minimum principal stresses were sampled at thirteen nodal points in the buccal cervical enamel for each four horizontal planes, 1.0 mm above CEJ, 0.5 mm above CEJ, CEJ, 0.5 mm under CEJ. The results were as follows 1. The peak stress was seen at the cervical enamel surface of the mesiobuccal line angle area, asymmetrically. 2. The values of compressive stresses were within the range of the failure stress of enamel. But the values of tensile stresses exceeded the range of the failure stress of enamel. 3. The tensile stresses from the perpendicular load at the buccal incline of palatal cusp may be shown to be the primary etiological factors of the NCCLs.

Finite Element Simulation of Laser-Generated Ultrasound and Interaction with Surface Breaking Cracks (유한요소법을 이용한 레이저 유도 초음파와 표면 균열과의 상호작용 모델링)

  • Jeong, Hyun-Jo;Park, Moon-Cheol
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
    • /
    • v.24 no.3
    • /
    • pp.259-267
    • /
    • 2004
  • A finite element method is used to simulate interaction of laser-based ultrasounds with surface breaking tracks in elastic media. The laser line source focused on the surface of semi-infinite medium is modeled as a shear dipole in 2-D plane strain finite elements. The shear dipole-finite clement model is found to give correct directivity patterns for generated longitudinal and shear waves. The interaction of surface waves with surface breaking cracks (2-D machined slot) is considered in two ways. Both the source and receiver are fixed with respect to the cracks in the first case, while the source is moving in another case. It is shown that the crack depth tested in the range of 0.3-5.0mm $({\lambda}_R/d=0.21{\sim}3.45)$ can be measured using the corner reflected waves produced by the fixed laser source. The moving laser source is found to cause a large amplitude change of reflected waves near crack, and the crack whose depth is one order lower than the wavelength ran be detected from this change.

Numerical Modeling of Local Scour Around a Coffer Dam (물막이댐 주변에서의 국부세굴현상 모의)

  • Noh, Joon woo;Kim, Woo Gu
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
    • /
    • 2004.05b
    • /
    • pp.419-423
    • /
    • 2004
  • 하상변동은 유속에 의해 얻어지는 전단력에 직접적으로 영향을 받게 된다. 특히 교대나 교각, 그 밖에 수제공 등을 비롯한 수공구조물의 설치에 의하여 흐름단면이 급격히 감소되는 구간에서는 이러한 현상이 매우 활발하게 일어나게 되는데 이는 국부세굴의 직접적인 원인이 되기도 한다. 본 논문에서는 단면축소에 기인한 유속증가에 의해서 발생되는 국부세굴현상을 2차원 유한요소 모델을 사용하여 모의하고 주변의 전반적인 하상변동현상을 규명해 보았다. 먼저 2차원 흐름모형으로부터 유속성분을 구하고 전단력을 구한 다음 소류사 이동공식을 적용한 하상토 보존방정식을 풀이함으로써 국부세굴에 따른 하상의 변동을 수치모델로 예측할 수 있게 된다. 본 논문에서는 유한요소법을 이용, 하상토 보존방정식을 계산한 다음 일정시간동안 모델수행을 통해서 변동이 거의 없을 때까지 하상의 변동사항을 순차적으로 모의하고 예측해 보았다. 적합한 구간을 선정하여 단면축소에 기인한 유속증가로 인한 국부 세굴을 모의하기 위하여 본 모델을 개발, 적용하였다. 미국 미시시피 강에서 Lock & Dam No. 26을 교체하는 제 1단계 작업 중 물막이댐 건설로 인하여 흐름단면이 약 $50\%$ 감소하게 된다. 주로 단면축소 구간을 적용대상으로 선정하여 물막이댐 주변의 하상변동을 모의한 다음 실제 관측치와 비교하여 본 모델의 효용성을 입증하였다. 모형은 기본적으로 유한요소법을 이용해서 하상토 보존 방정식을 풀이한 것으로 van Rijn 소류사 이동공식을 적용하였다. 세굴현상에 기인한 수심증가로 인한 전단력 감소현상도 흐름의 연속조건을 도입하여 모의가능 하게끔 작성하였다.. 상대적으로 적은 것으로 분석되었다. 이번 연구를 통하여 WEP 모형이 유역 물순환 해석에 적절한 모형임을 확인할 수 있었으면, 향후 청계천 유역의 물리적 특성에 대한 매개변수와 인공계 물순환 자료의 보완을 통해 보다 향상된 모의가 가능할 것으로 판단된다. 하였던 Cd과 Mg이 Ca 및 Ca과 vitamin D의 동시(同時) 급여(給與)로 감소(減少)하였고 Cu는 전체적(金體的)으로 변화(變化)가 없었으며 Zn은 Cd 급여(給與)로 감소(減少)하였으나 Ca과 vitamin D의 급여(給與)에 의하여 증가(增加)하였고 Ca은 Ca과 viamin D의 급여(給輿)로 유의(有意)하게 증가(增加)하였다. 신장(腎臟)중의 무기질(無機質) 함량(含量)은 Cd급여(給輿)로 Cu, Mg은 감소(滅少)하였으나 Ca, Zn은 변화(變化)가 없었고 Ca 및 Ca과 Vitamin D의 급여(給與)로 Cd, CU, Zn은 증가(增加)하였다.ce area)는 수술 전100.8$\pm$25.6 mm/$m^{2}$에서 79.3$\pm$ 15.8 mm/$m^{2}$로 감소한 소견을 보였다. 승모판 성형술은 전 승모판엽 탈출증이 있는 두 환아에서 동시에 시행하였다. 수술 후 1년 내 시행한 심초음파에서 모든 환아에서 단지 경등도 이하의 승모판 폐쇄 부전 소견을 보였다. 수술 후 조기 사망은 없었으며, 합병증으로는 유미흉이 한 명에서 있었다. 술 후 10개월째 허혈성 확장성 심근증이 호전되지 않아 Dor 술식을 시행한 후 사망한 예를 제외한 나머지 6명은 특이 증상 없이 정상 생활 중이다 결론:

  • PDF