• 한국정밀공학회지
• /
• 제16권7호
• /
• pp.168-177
• /
• 1999

Fatigue damage is the phenomena which is accumulated gradually with loading cycle in material. It is represented by fatigue crack growth rate da/dN and fatigue life ratio $N/N_{f}$. Fracture mechanical parameters estimating large crack growth behavior can calculate quantitative amount of fatigue crack growth resistance in engineering material. But fatigue damage has influence on various load, material and environment. Therefore, In this study, we propose that artificial intelligent fatigue damage model can predicts fatigue crack growth rate da/dN and fatigue life ratio $N/N_{f}$ simultaneously using fracture mechanical and nondestructive parameters.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제28권11호
• /
• pp.1752-1759
• /
• 2004

Reinforced braid layer (RBL) in automobile power steering hose plays an important role in power steering system. When the working oil is applied to the power steering hose, RBL suppresses rubber hose deformation from internal pressure and heat expansion. RBL is woven textile composites having a double-row structure of nylon cords twisted with the specific helix angle. In this paper, effective material properties of RBL are estimated using a detailed 3-D finite element model considering its complicated geometry. Numerical experiments based on a superposition method are carried out to simulate uniaxial tensile loading condition.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
• /
• 제3권1호
• /
• pp.30-38
• /
• 2002

In multi-dimensional systems, various solution schemes for radiative transfer are suggested but the applicabilities and accuracies of these schemes have not yet fully tested due to the lack of reference solutions especially for nongray gases. In this paper we present some precise radiative transfer solutions for a black walled 3-dimensional cylindrical system filled with nongray gases having uniform temperature and concentration. The ray-tracing method with the $T_N$ quadrature set and the SNB model are used to obtain the radiative transfer solutions by the nongray gases. The solutions presented in this paper are proved to be quite accurate and can be regarded as the reference solutions for the radiative transfer by nongray gases.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제18권12호
• /
• pp.3345-3356
• /
• 1994

A general purpose program, TURBO-3D, for the analysis of 3-D fluid flow in complex geometry has been developed, which employs a standard $k-\varepsilon$ turbulence model and a general nonorthogonal grid system. For the purpose of verification of the program and testing the applicability, turbulent flows in an S-shaped diffuser and turbulent flows over an backward facing step are solved and compared with the earlier results. Comparison with the results by the STAR-CD program has been also made for the same flow configuration and grid structure. The agreements are excellent and hence the program has been verified. Since the present program is applicable only on limited flow phenomena and lacks the pre-and post processor, further improvements toward these directions are being made.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제27권10호
• /
• pp.1615-1622
• /
• 2003

Being contacted directly with. ground, the tire tread part is in shape of complex patterns of variable ASDs(anti-skid depth) to satisfy various tire performances. However, owing to the painstaking mesh generation job and the extremely long CPU-time, conventional 3-D tire analyses have been performed by either neglecting tread pattern or modeling circumferential grooves only. As a result, such simplified analysis models lead to considerably poor numerical expectations. This paper addresses the development of a 3-D tire mesh generation considering the detailed tread pattern and shows that the contact pressure and frictional energy distribution of tires considering the detailed pattern become better than those by the simplified tire model.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제34권5호
• /
• pp.567-573
• /
• 2010

본 연구에서는 토리구형 돔 형상을 갖는 연소관의 치수 최적화를 통한 경량화와 구조 안전성을 평가하였다. 치수최적화 설계는 빠른 설계 검증을 위하여 볼트의 단면적 비가 고려된 2차원 축대칭 유한요소 모델을 이용하여 수행하였다. 이때, 해석 프로그램은 ANSYS APDL(Ansys Parameter Design Language)을 이용하였고, 해석법은 sub-problem법과 first-order법을 선택하여 수행하였다. 설계 변수로는 연소관의 돔과 실린더 부위의 두께를 선정하였다. 수정된 2차원 축대칭 유한요소 모델은 3차원 유한요소 모델과의 결과 비교를 통하여 신뢰성을 확인하였고, 초기설계 단계에서 수정된 2차원 축대칭 유한요소 모델을 이용하여 연소관의 구조 안전성 평가와 빠르고 정확한 경량화 설계를 수행할 수 있었다. 연소관의 안전계수에 따른 최적화 해석 결과 최대 17.6%의 무게 절감 효과를 확인하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제34권1호
• /
• pp.51-58
• /
• 2021

본 논문에서는 Needle-punched C/SiC 복합재료 해석을 위한 효율적인 멀티스케일 해석기법을 소개한다. 기존 Needle-punching으로 인해 복잡한 미소구조를 갖는 NP 복합재료는 기존의 제안된 복합재료 멀티스케일 기법으로 물성을 계산하는 것은 한계가 있어 왔다. 이를 극복하기 위해 micro-CT 이미지 촬영을 통해 NP 복합재료의 미소구조를 면밀히 파악할 수 있었고, 이미지 프로세싱을 바탕으로 실제구조와 직접적으로 대응할 수 있는 3D high fidelity 모델을 구축하였다. 또한 유한요소해석에 맞춰 요소크기를 조절할 수 있는 sub-region processing 소개를 바탕으로 효율적인 유한요소해석을 수행하였다. NP 복합재료의 미소구조 거동뿐만 아니라, macro-scale 구조해석의 적용을 위해 subcell 모델링을 제안하였다. Needle-punching에 의한 Z축 NP 섬유의 규칙적인 간격을 이용하여 모델링을 수행할 수 있었다. 제안한 두 종류의 모델은 균질화 기법을 이용하여 등가거동 및 등가물성을 파악하였으며, 추가적인 실험 결과와의 비교를 통해 검증을 수행하였다.

• 항공우주시스템공학회지
• /
• 제11권1호
• /
• pp.28-34
• /
• 2017

유한요소해석을 이용하여 이물질이 고무 오링과 구조물에 미치는 영향과 성능을 연구했다. 오래전부터 2D 해석을 이용하여 초탄성 오링을 연구해왔다. 오링 설계 시, 접촉응력은 중요한 설계 요소이다. 접촉 응력이 가해진 압력보다 낮으면 누수, 진동, 소음, 출력 저하의 원인이 된다. 이 연구에서는 초탄성 오링을 2D와 3D로 해석하고 결과를 비교한다. 2D와 3D의 접촉 응력 결과는 거의 비슷하게 나타난다. 이물질이 있는 오링은 3D로 모델링해야하는데 모든 방향의 접촉 응력을 고려해야하기 때문이다. 3D 해석에서 간극을 달리하여 10가지 경우로 나누어 이물질이 오링과 구조물에 미치는 영향을 확인했다. 또한 접촉 응력이 가해진 압력보다 높은지 확인하였다. 따라서, 이물질이 포함된 오링은 3D 모델로 해석되어야하며 이러한 결과는 오링 설계에 포함된다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제33권6호
• /
• pp.723-732
• /
• 2022

Cracking ammonia inside solid oxide fuel cell (SOFC) stack is a compact and simple way. To prevent sharp temperature fluctuation and increase cell efficiency, the decomposition reaction should be spread on whole cell area. This leading to a question that, how does anode thickness affect the conversion rate of ammonia and the cell voltage? Since the 0D model of SOFC is useful for system level simulation, how accurate is it to use equilibrium solver for internal ammonia cracking reaction? The 1D model of ammonia fed SOFC was used to simulate the diffusion and reaction of ammonia inside the anode electrode, then the partial pressure of hydrogen and steam at triple phase boundary was used for cell voltage calculation. The result shows that, the ammonia conversion rate increases and reaches saturated value as anode thickness increase, and the saturated thickness is bigger for lower operating temperature. The similar cell voltage between 1D and 0D models can be reached with NH₃ conversion rate above 90%. The 0D model and 1D model of SOFC showed similar conversion rate at temperature over 750℃.

• 한국섬유공학회:학술대회논문집
• /
• 한국섬유공학회 2003년도 The Korea-Japan Joint Symposium
• /
• pp.49-50
• /
• 2003

In this paper, we describe a precise relationship between measured mechanical properties of cloth and the particle model. T he proposed cloth model is compared with the tablecloth drape, furthermore it is validated by the visualization of cloth 3-D drapeability.