• 대한토목학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.729-740
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• 1994

h-version 유한요소법에 근거를 둔 형상최적화 설계에서는 초기모델의 기하형상에 대한 이상적인 체눈설계가 최종해석시에는 적합하지 않을 수 있게 된다. 그러므로, 최적화의 반복단계마다 모델의 단변형상에 대한 새로운 체눈설계가 필요하게 된다. 그러나 p-version 유한요소법은 형상최적화 문제 해석을 위한 매우 매력적인 대안으로 제시될 수 있다 p-version 유한요소법은 h-version 유한요소법과 비교하여 다음과 같은 큰 장점을 갖고 있다. 첫째로, 보간함수의 차수가 3차이상이 되면 요소의 찌그러진 형상에 대한 유한요소 해에 별 영향을 미치지 않는다. 둘째로, 심지어 응력특이 문제도 h-version에 비해 p-version은 적절한 체눈설계를 하게되면 훨씬 효율적이다. 셋째로, 초지 체눈설계와 최종 체눈설계가 동일하므로 반복단계마다 새롭게 체눈설계를 할 필요가 없어진다. Bezier의 곡선보간법, 경사투사법과 적분형 르장드르 다항식에 기초를 둔 2차원 형상최적화를 위한 p-version 모델이 제시되었다. 수치해석 경과는 p-version 소프트웨어인 RASNA를 사용하여 수행되었다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제14권4호
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• pp.177-204
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• 1998

본 연구에서는, GRS-RW 보강토벽체 공법에 대한 안정해석법의 체계화를 위해 3차원 예상파괴 흙쐐기를 가정하여, 직선부구간 뿐만 아니라 특히 편기각 보강재가 설치되는 곡선부 구간에 대해 적용 가능한 준3차원 안정성 평가기법의 제시가 이루어졌다. 아울러, 본 연구 제시 안정해석법에 의해 평가되는 작용토압합력을 다짐토압 분포형태로 가정하여, 1차원 유한요소해석을 이용한 전면 벽체의 변위예측기법을 제시하였다. 또한 제시된 전면벽체 변위예측기법의 타당성을 확인하기 위해, 캐나다의 RMC 및 미국의 FHWA에서 시행한 시험결과와 본 연구 제시기법에 의한 예측치를 서로 비교하였으며, 본 비교에는 기존의 보강토벽체 발생변위 평가방법인 Christopher등의 방법 및 Chew & Mitchell의 방법 등을 토대로 한 예측치도 추가 검토상의 목적으로 포함하였다. 또한 편기각 보강재가 설치되는 볼록형태 곡선부 구간에 대해서, 본 연구 예측치와 $FLAC_{3D}$프로그램 해석결 과와의 비교를 퉁해, 본 연구 변위예측기법의 신뢰성 검증이 추가로 이루어졌다. 이외에도, 본 연 구 제시 안정해석 법에 의해 평가되는 전면벽체의 작용토압합력을 깊이별 다짐토압 분포형태로 가정한 기법의 타당성 확인을 위해, FHWA에서 제시한 발생토압 측정결과와 서로 비교하였다. 아울러 다양한 관련 설계변수가 GRS-RW 보강토벽체의 안정성에 미치는 영향등을 분석하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제12권1호통권44호
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• pp.65-73
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• 2000

상용 유한요소해석 프로그램인 ABAQUS(ver5.8)를 이용하여 전단력을 받는 더블앵글 접합부의 3D 해석을 수행하여 접합부의 모멘트-회전 관계곡선을 구하고 앵글과 볼트의 응력분포를 관찰한다. 해석시 주요 매개변수로는 볼트수, 게이지거리, 앵글의 두께로 하였으며 유한요소해석 결과로 구한 모멘트-회전곡선을 Richard가 제시한 예측식에 적용한 후 회귀분석을 통하여 접합부 거동을 예측하는 데 필요한 매개변수인 초기강성, 소성강성, 참조모멘트, 곡선형태변수를 구한다. 또한 매개변수들이 게이지거리, 앵글의 두께 및 볼트 수 변화에 따른 그래프를 작성하고 또한 이 그래프를 이용하여 접합부의 모멘트 및 LRFD의 접합부 분류에 따른 소성모멘트에 대한 접합부 모멘트의 비를 계산한다.

• 한국자기학회지
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• 제20권3호
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• pp.94-99
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• 2010

사각판재형 강재의 마이너 B-H 곡선은 Labview프로그램과 측정 장치를 이용하여 공극 보정과 함께, B-H 곡선의 측정을 바탕으로 3차원 유한요소법으로 구하였다. 측정방법은 1차, 2차 권선이 감긴 고투자율의 페라이트 자심을 철판 위에 두고 폐자로를 구성한 후, 페라이트 자심의 자계와 자속밀도 측정을 바탕으로 하는 것이다. 이 때, 자심과 철판 사이의 미세한 공극의 영향은 최소자승법의 2차 다항식으로 보정하였다. 해석방법은 측정된 기자력과 자속밀도를 해석치와 비교하는 방법을 이용하였다. 이 측정방법은 고장력 강판의 자기저항이 페라이트 자심의 자기저항보다 커다는 가정 하에서는 이용될 수 있다. 그러나 페라이트 자심의 자속밀도가 포화에 가까워지게 되면 페라이트 자심의 투자율이 감소하게 되므로 높은 자속밀도에서 B-H 루프를 정확하게 측정할 수 없었다. 따라서 본 실험에서는 자계가 약 520 A/m, 자속밀도가 0.15 T의 범위에서 사각판재형 강재의 B-H 곡선을 구할 수 있었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제10권2호
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• pp.153-166
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• 2008

본 논문에서는 IT 기술을 이용한 터널 자동화 설계 시스템 개발에 관한 내용을 다루었다. 먼저 개발 시스템에 대한 개념 및 개발 과정과 시스템을 구성하는 각 요소기술 및 개별 모듈 개발에 관한 내용을 기술하였다. 본 시스템의 요소기술인 ANN-기반의 터널 저동 예측 기술에 대해 그 개념과 ANN 학습과정 및 검증과정을 기술하였다 ANN-기반의 터널거동 예측은 FEM 및 FDM 등 연속체 기반의 해석을 토대로 구축한 DB를 ANN을 통해 일반화 한 후 개발된 엔진을 세부모듈에 접목시켜 별도의 해석 없이 유사 단면 혹은 현장에 적용이 가능하도록 하였다. 본 논문에서는 구체적인 개발과정과 향후 적용방향에 대해 구체적인 내용을 기술하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제35권4호
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• pp.367-383
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• 2023

The present paper examines the natural frequency responses of the bi-directional (n_x-n_y, n_y-n_z and n_z-n_x) and multidirectional (n_x-n_y-n_z) functionally graded (FG) plate and curved structures with and without porosity. The even and uneven kind of porosity pattern are considered to observe the influence of porosity type and porosity index. The numerical findings have been obtained using a higher order shear deformation theory (HSDT) based isometric finite element (FE) approach generated in a MATLAB platform. According to the convergence and validation investigation, the proposed HSDT based FE model is adequate to predict free vibrational responses of multidirectional porous FG plates and curved structures. Further a parametric analysis is carried out by taking various design parameters into account. The free vibrational behavior of bidirectional (2D) and multidirectional (3D) perfect-imperfect FGM structure is examined against various power law index, support conditions, aspect, and thickness ratio, and for the curvature of curved structures. The results indicate that the maximum non-dimensional fundamental frequency (NFF) value is observed in perfect FGM plates and curved structures compared to porous FGM plates and curved structures and it is maximum for FGM plates and curved structures with uneven kind of porosity than even porosity.

• International Journal of Fluid Machinery and Systems
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• 제2권1호
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• pp.55-60
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• 2009

The present study investigated temperature and thermal stress distributions in a film cooling system with normal injection cooling flow. 3D-numerical simulations using the FEM commercial code ANSYS were conducted to calculate distributions of temperature and thermal stresses. In the simulations, the surface boundary conditions used the surface heat transfer coefficients and adiabatic wall temperature which were converted from the Sherwood numbers and impermeable wall effectiveness obtained from previous mass transfer experiments. As a result, the temperature gradients, in contrast to the adiabatic wall temperature, were generated by conduction between the hot and cold regions in the film cooling system. The gradient magnitudes were about 10~20K in the y-axis (spanwise) direction and about 50~60K in the x-axis (streamwise) direction. The high thermal stresses resulting from this temperature distribution appeared in the side regions of holes. These locations were similar to those of thermal cracks in actual gas turbines. Thus, this thermal analysis can apply to a thermal design of film cooling holes to prevent or reduce thermal stresses.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.389-392
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• 2004

It is clinically well known that pre-tension of wires increases the fracture stability in ring or hybrid external fixation. In some cases, additional half pin should be necessary to increase the stability when soft tissue impalement occurs during fixation. In this paper, the fracture stability of a hybrid external fixator system with different pre-tension effects and additional half-pins was analysed using FEM to investigate the effects of these pre-tension and half pin on the system stability quantitatively. 3-D finite element models of five different fixator frames were developed using by beam elements. In axial compression analysis, the fracture stiffness was increased maximally 62％ as the pre-tension increased. In torsion analysis, in the other hand, there is little variations in the fracture stiffness. Additional half pin increased the system stiffness about 200 ％. From the results, proper pre-tension and additional half pin would provide good methods to increase the fracture stability of the hybrid external fixator and provide more surgical options to minimize soft tissue damage at the fracture site.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2001년도 하계학술대회 논문집
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• pp.393-397
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• 2001

A linear ultrasonic motor was designed by a combination of the first longitudinal and fourth bending mode, the motor consisted of a straight aluminum alloys bar bonded with a piezoelectric ceramics element as a driving element. That is, L$_1$-B$_4$ linear ultrasonic motor can be constructed using a multi-mode vibrator of longitudinal and bending modes. The simulation with variation of material characteristics of piezoceramic were performed as use of finite element analysis ANSYS 5.5, such as elastic compliance, piezoelectric constant, electro-mechanical coupling coefficient, poisson's ratio and density. The results of simulation, elastic compliance constant s$_{11}$ and piezoelectric constant d$_{31}$ had the most of influence on the elliptic-motion. This results consist with using transverse effect of material. The used motor were piezoceramics of 4 layers, and the dimensions were 65$\times$5$\times$3.5mm(LxWxt).).

• Computers and Concrete
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• 제14권1호
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• pp.1-18
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• 2014

The addition of steel fibers in concrete mixture is recognized as a non-conventional mass reinforcement scheme that improves the torsional, flexural, and shear behavior of structural members. However, the analysis of fiber reinforced concrete beams under combined torsion, bending, and shear is limited because of the complicated nature of the problem. Therefore, nonlinear 3D finite element analysis was conducted using the "ANSYS CivilFEM" program to investigate the behavior of fiber reinforced concrete L-beams. These beams were tested at different reinforcement schemes and loading conditions. The reinforcement case parameters were set as follows: reinforced with longitudinal reinforcement only and reinforced with steel bars and stirrups. All beams were tested under two different combined loading conditions, namely, torsion-to-shear ratio (T/V) = 545 mm (high eccentricity) and T/V = 145 mm (low eccentricity). Eight intermediate L-beams were constructed and tested in a laboratory under combined torsion, bending, and shear to validate the finite element model. Comparisons with the experimental data reveal that the program can accurately predict the behavior of L-beams under different reinforcement cases and combined loading ratios. The ANSYS model accurately predicted the loads and deformations for various types of reinforcements in L-beams and captured the concrete strains of these beams.