• 제목/요약/키워드: 3D Structural Analysis

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대형트럭에서의 판스프링의 구조해석에 관한 융합 연구 (A Convergent Investigation on the Structural Analysis of Leaf Spring at Large Truck)

  • 최계광;조재웅
    • 한국융합학회논문지
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    • 제11권12호
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    • pp.155-159
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    • 2020
  • 본 연구에서는 대형트럭의 판스프링의 개수에 대한 구조 해석을 수행하였다. 변형량은 4가지 모델들이 공히 작게 나왔다. Model A의 응력이 가장 큰 것으로 나타났고 Model D의 응력이 가장 작은 것으로 나타났다. Model A의 최대 응력이 Model D에 비하여 약 1.87배로 크게 나왔고 Model B에 비하여 약 1.52배 정도로 크게 나타났다. Model C와 Model D의 최대응력은 적게 나왔다. Model D가 Model C에 비하여 겹판 스프링을 한 개 더 보강한 효과로 보면 그 강도의 향상의 효과는 작게 나타났다. 따라서 겹판 스프링 3개인 Model C가 설계상 효율적이고 강도면에서도 좋다고 사료된다. 본 연구 결과를 대형트럭에서의 판스프링에 적용함으로서 판스프링의 구조 강도를 평가할 수 있고 그리고 그 결과가 대형트럭에서의 내구성이 있는 판스프링의 설계와 미적인 융합이 될 수 있다고 보인다.

CANDU형 원자로 격납건물의 극한내압능력 평가에 관한 연구 (A Study on Evaluation of Ultimate Internal Pressure Capacity of CANDU-type Nuclear Containment Buildings)

  • 김선훈
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제24권3호
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    • pp.343-351
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    • 2011
  • 원자로 격납건물은 원자력발전소에서 발생가능한 모든 비상사태에 대한 최후의 방벽 역할을 하고 있다. 따라서 사고발생시 원자로 격납건물의 극한능력을 판단하는 것은 매우 중요하다. 대표적인 고려사항 가운데 하나인 LOCA사고 발생시 CANDU형 원자로 격납건물의 극한능력을 파악하기 위해서는 구조적 안전성 평가를 위한 구조해석이 필요하다. CANDU형 원자로 격납건물은 돔과 원통형벽체로 구성된 프리스트레스 콘크리트 쉘 구조물로서 부착식 텐돈을 사용하고 있다. 본 논문에서는 극한내압능력의 평가를 위하여 3차원 구조해석시스템을 사용한 프리스트레스 콘크리트 격납건물의 비선형해석을 수행하였다.

설계 민감도법과 요소망 변형법을 이용한 3차원 비선형 전자소자의 형상최적화 (Shape Optimization of 3D Nonlinear Electromagnetic Device Using Design Sensitivity Analysis and Mesh Relocation Method)

  • 류재섭;;고창섭
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.124-127
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    • 2002
  • This paper presents a 3D shape optimization algorithm for electromagnetic devices using the design sensitivity analysis with finite element method. The structural deformation analysis based on the deformation theory of the elastic body under stress is used for mesh renewing. The design sensitivity and adjoint variable formulae are derived for the 3D nonlinear finite element method with edge element. The proposed algorithm is applied to the shape optimization of 3D electromagnet to get a uniform flux density at the air gap.

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삼차원 T형강체를 이용한 편심코어를 가진 전단벽-골조 구조물의 효율적인 지진해석모델 개발 (Development of Efficient Seismic Analysis Model using 3D Rigid-body for Wall-Frame Structures with an Eccentric Core)

  • 박용구;이동근;김현수
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제26권1호
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    • pp.19-28
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    • 2013
  • 전단벽-골조 구조시스템의 구조적인 거동은 휨거동하는 전단벽과 전단거동하는 골조의 상호작용에 의하여 결정된다. 이러한 전단벽-골조 구조물의 거동특성을 효과적으로 고려하기 위하여 선행 연구에서는 2차원 T형 강체를 사용한 단순 해석모델을 제안하였다. 본 논문에서는 이를 바탕으로 편심코어를 가진 전단벽-골조 구조물에 대한 효율적인 해석모델을 제안한다. 2차원 등가모델을 3차원으로 확장하여 비틀림 거동을 고려할 수 있도록 하였고, 그 결과 제안하는 등가모델이 편심코어를 가지는 전단벽-골조 구조물에도 적용가능 하도록 하였다.

동적 충격하중에 의한 미소균열 직조복합구조의 특성 (Micro-Cracked Textile Composite Structures‘ Behavior on the Dynamic Impact Loading)

  • 허해규;김민성;정재권;김용진
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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    • pp.222-227
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    • 2008
  • This study is focused on an integrated numerical modeling enabling one to investigate the dynamic behavior and failure of 2-D textile composite and 3-D orthogonal woven composite structures weakened by micro-cracks and subjected to an impact load. The integrated numerical modeling is based on: I) determination of governing equations via a three-level hierarchy: micro-mechanical unit cell analysis, layer-wise analysis accounting for transverse strains and stresses, and structural analysis based on anisotropic plate layers, II) development of an efficient computational approach enabling one to perform transient response analyses of 2-D plain woven and 3-D orthogonal woven composite structures featuring the matrix cracking and exposed to time-dependent loads, III) determination of the structural characteristics of the textile-layered composites and their degraded features under various geometrical yarn shapes, and finally, IV) assessment of the implications of stiffness degradation on dynamic response to impact loads.

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A technique for capturing structural crack geometry in numerical simulation based on the invariant level set method

  • Tao Wang;Shangtao Hu;Menggang Yang;Shujun Fang
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제87권3호
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    • pp.243-254
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    • 2023
  • Engineering structures usually suffer from cracks. The crack geometry has an influence on the structural mechanical properties and subsequent crack propagations. However, as an extensively utilized method in fracture analysis, the extended finite element method provided by Abaqus fails to output the specific location and dimensions of fractures. In this study, a technique to capture the crack geometry is proposed. The technique is based on the invariant level set method (I-LSM), which can avoid updating the level set function during crack development. The solution is achieved by an open-source plug-in programmed by Python. Three examples were performed to verify the effectiveness and robustness of the program. The result shows that the developed program can accurately output the crack geometry in both the 2D and 3D models. The open-source plug-in codes are included as supplementary material.

AISC2005에 기준한 변단면 선설계 건축물시스템의 자동화 최적구조설계 (Self-Optimizing Structural Design of a Pre-engineered Building System with Nonprismatic Members based on AISC2005)

  • 김용석;오명호;송병규
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제21권2호
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    • pp.193-201
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    • 2009
  • 철골 Pre-Engineered Building System(PEBS)이 국내에서도 80년도 후반부터 상당히 일반화되었지만 변단면 PEBS는 대부분 국외에서 개발된 최적화 프로그램으로 구조설계가 수행되고 있다. 이 연구에서는 3차원 변단면 PEBS의 구조설계를 AISC2005의 허용응력설계법과 KBC 기준에 따라 주어진 여러 제약조건들을 만족하도록 수치해석법으로 최적화하는 프로그램을 개발하였다. 변단면 구조물의 최적화 설계는 구조해석과 최적 부재설계를 수행하는데, 구조물의 최소 중량화를 위해서 구조해석과 부재설계 과정을 허용응력조건과 변위조건이 만족될 때까지 반복 수행한다. 2, 3차원 변단면 구조물을 최적화 설계한 결과에 의하면 변단면 용접 H-형강으로 설계하는 것이 압연 H-형강보다 상당한 철골 절약효과가 있는 것으로 나타났다. 변단면 용접 H-형강으로 설계하는 경우 구조물의 종류에 따라 차이는 있지만 AISC2005 기준으로 설계하는 것이 AISC1989 기준보다 철골량이 줄어들었고, 부재 춤도 작게 설계되어 웨브 좌굴에 새 기준이 더 안전한 것으로 평가되었다.

트레드밀 롤러의 구조/진동해석 (Structural and Modal Analysis of Treadmill Roller)

  • 이종선
    • 한국공작기계학회논문집
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    • 제14권2호
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    • pp.62-68
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    • 2005
  • The objective of this study is structural analysis and modal analysis of treadmill roller. A 3D finite element model is implemented to calculate the stress, strain and natural frequency for treadmill roller In order to analyses treadmill roller, many variables such as load condition, boundary condition, weight condition and resonance are considered. Natural frequency of treadmill is compare to motor revolution.

고주파 유도 가열에 의한 판 변형의 간이 수치 해석 (Numerical Analysis of Plate Deformation by Induction Heating)

  • 장창두;김호경;하윤석
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.311-318
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    • 2002
  • In this study, we developed an analysis method of plate forming by induction heating and verified the effectiveness of the present method through a series of experiments. The phenomena of the induction heating is a 3D transient problem coupled with electromagnetic, heat transfer, and elastoplastic large deformation analyses. To solve the problem, we suggest a proper model and an integrated system. Using the present analysis model, we can estimate the plate deformation in heating without experiments and simulate the plate bending process of induction heating.

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전기체 2차원 모델을 이용한 공력탄성학적 특성에 관한 연구 (A Study on Aeroelastic Characteristic using Two-dimensional Full Aircraft)

  • 편봉도;배재성
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.10-17
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    • 2024
  • 국내외로 연구가 활발한 태양광 무인항공기는 일반적으로 고세장비 특징을 갖는다. 고세장비 날개는 날개 무게가 증가함에 따라 경량 설계되어 플러터에 취약하다. 따라서 초기 설계부터 플러터 해석이 필요하다. 대체로 플러터 해석은 날개 단면을 활용하거나 3D 모델을 이용하여 보다 정확하게 플러터 해석을 수행한다. 그러나 3D 모델은 해석에 시간이 많이 소모되기 때문에 본 연구에서는 2D 전기체 모델을 이용하고자 한다. 2D 전기체 모델은 3D 모델에 비해 계산이 빠르며 직관적으로 플러터 경계를 확보할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 2D 전기체의 구조/공기력 모델을 수립하고 3D 반-모델과 해석결과를 비교하였다. 결과적으로 2D 전기체 모델과 3D 반-모델의 플러터 해석 결과, 오차는 약 3% 이내로 유사하고, 제시된 2D 전기체 모델의 타당성을 검증하였다.