• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제22권4호
• /
• pp.335-341
• /
• 2009

본 논문에서는 MLS기반 유한요소에 대한 현재 개발상황에 대한 개관과 향후 예상할 수 있는 응용분야에 대한 제안을 하였다. 이동최소제곱근사를 이용하여 형상함수를 생성하는 MLS기반 유한요소는, 요소의 경계에서 기존 유한요소의 성질-크로네커 델타 조건-을 가지면서도 기존 요소가 갖지 못했던 임의의 절점 추가가 자유롭다는 장점이 있어 다양한 변절점 요소로의 개발이 이루어져 왔다. 선형 또는 이차형상함수를 갖는 2차원 변절점요소 뿐 아니라, 균열선단과 균열면을 포함하고 있는 2차원 균열요소와 3차원에서의 제한적인 변절점요소 등이 개발되어 다양한 불연속성 문제에 적용 가능함이 입증되었다. 이러한 MLS기반 유한요소는 향후 2차원 변절점 3각요소, 2차원 삼각균열요소, 변절점 쉘요소, 균열 쉘요소, 마칭큐브알고리즘에 적합한 3차원 다면체요소로의 개발이 가능할 것으로 예상되며, 본 논문에서는 그 일례로 3차원 다면체요소를 이용한 대퇴골의 요소망 생성을 보였다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국복합재료학회 2005년도 춘계학술발표대회 논문집
• /
• pp.51-54
• /
• 2005

Shape memory alloys (SMAs) find many applications in smart composite structural systems as the active components. Their ability to provide a high force and large displacement makes them an excellent candidate for an actuator for controlling the shape of smart structures. In this paper, using a macroscopic model that captures the thermo-mechanical behaviors and the two-way shape memory effect (TWSME) of SMAs smart morphing polymeric composite shell structures like shape-changeable UAV wings is demonstrated and analyzed numerically and experimentally when subjected to various kinds of pressure loads. The controllable shapes of the morphing shells to that thin SMA strip actuator are attached are investigated depending on various phase transformation temperatures. SMA strips start to transform from the martensitic into the austenitic state upon actuation through resistive heating, simultaneously recover the prestrain, and thus cause the shell structures to deform three dimensionally. The behaviors of composite shells attached with SMA strip actuators are analyzed using the finite element methods and 3-D constitutive equations of SMAs. Several morphing composite shell structures are fabricated and their experimental shape changes depending on temperatures are compared to the numerical results. That two results show good correlations indicates the finite element analysis and 3-D constitutive equations are accurate enough to utilize them for the design of smart composite shell structures for various applications.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제23권3호
• /
• pp.292-298
• /
• 2015

A wiper is a safety device removing rain and debris from windshield and ensuring visibility of drivers. If contact pressure distribution between rubber of the blade and the windshield is unbalanced, unwanted noise, vibration, and abrasion of the blade can occur and sometimes fatal accidents could occur. To improve the safety of the wiper, there have been many researches on the contact pressure analysis of the wiper, but the analysis results were not converged or require much computational time due to material nonlinearity of the rubber and contact conditions between the blade rubber and the windshield. In this research, a simple model with 1D beam and 2D shell elements was used for the contact pressure analysis instead of the 3D blade model. The simplified model saved computational time of the analysis and resolved convergence problems. The accuracy of the analysis results was verified by comparing them with experimental results for different rail spring curvatures.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
• /
• pp.2609-2614
• /
• 2007

Shell & Tube type Oil Cooler is widely used for hydraulic presses, die casting machines, generation equipments, machine tools and construction heavy machinery. Temperature of oil in the hydraulic system changes viscosity and thickness of oil film. They have a bad effect to performance and lubrication of hydraulic machinery, so it is important to know exactly the heat exchanging efficiency of oil cooler for controlling oil temperature. But most Korean manufacturers do not have test equipment for oil cooler, so they cannot carry out the efficiency test of oil cooler and it is impossible to verify its performance. This paper includes information of construction of necessary utilities for oil cooler test and design and manufacture of test equipment. One can select the optimum product by obtaining performance data through tests of various kinds of oil coolers. And also the paper developed a program which can be easily used for design of 2D and 3D drawings of oil cooler.

• Advances in nano research
• /
• 제15권4호
• /
• pp.367-384
• /
• 2023

Natural frequency behavior of graphene platelets reinforced composite (GPL-RC) joined truncated conical-cylindrical- conical shells resting on Winkler-type elastic foundation is presented in this paper for the first time. The rule of mixture and the modified Halpin-Tsai approach are applied to achieve the mechanical properties of the structure. Four different graphene platelets patterns are considered along the thickness of the structure such as GPLA, GPLO, GPLX, GPLUD. Finite element procedure according to Rayleigh-Ritz formulation has been used to solve 2D-axisymmetric elasticity equations. Application of 2D axisymmetric elasticity theory allows thickness stretching unlike simple shell theories, and this gives more accurate results, especially for thick shells. An efficient parametric investigation is also presented to show the effects of various geometric variables, three different boundary conditions, stiffness of elastic foundation, dispersion pattern and weight fraction of GPLs nanofillers on the natural frequencies of the joined shell. Results show that GPLO and BC3 provide the most rigidity that cause the most natural frequencies among different BCs and GPL patterns. Also, by increasing the weigh fraction of nanofillers, the natural frequencies will increase up to 200%.

• Composites Research
• /
• 제29권1호
• /
• pp.24-32
• /
• 2016

본 연구에서는 3D 아이소파라메트릭 쉘요소 모델을 사용하여 전단농화유체(STF: shear thickening fluid)가 함침된 케블라 페브릭(Kevlar fabric) 복합재의 방탄성능에 대하여 해석을 수행하였다. 다양한 적층복합재(12, 18, 20, 24-layer)를 대상으로 탄두 초기속도에 따른 충돌 후 속도(Residual velocity)를 측정하여 실험치와 비교하였다. SFT가 함침된 복합재의 방탄 성능의 효과를 검증하기 위하여 다양한 속도영역에서 STF가 함침된 것과 함침 되지 않은 것의 방탄성능을 비교하였다. STF가 함침된 케블라 페브릭은 450 m/s 이하의 저속에서는 비교적 큰 마찰효과를 일으키며 고속에서는 STF가 함침된 Kevlar fabric의 마찰효과는 기대할 수 없는 수준으로 오히려 역효과를 일으키는 것을 확인할 수 있었다. 연구를 통해 STF가 함침된 케블라 페브릭의 특성을 퇴화 3D 쉘 요소를 사용하여 효과적으로 모사할 수 있었으며, 실험 치와의 결과 비교를 통하여 그 유효성을 검증하였다.

• 한국공간구조학회논문집
• /
• 제9권1호
• /
• pp.61-68
• /
• 2009

본 연구는 와플구조의 구조적 거동에 파악하고자 한다. 와플슬래브의 두께, 주요 보의 깊이와 기둥의 크기를 변수로 하여 와플구조의 모드형상과 고유진동수를 파악하고자 하였다. 또한 쉘요소와 입체요소를 사용한 유한요소모델의 해석결과를 비교하였다. i)레벨2에서 주요 보의 깊이가 증가함에 따라, ii)레벨3에서 와플슬래브 두께가 감소함에 따라 모드진동수는 증가하였다. 3차원 모델과 2차원 모델의 모드형상은 유사한 형상을 보였다. 또한, 3차원 모델과 2차원 모델사이의 모드진동수는 25%에서 36%의 차이를 보였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제8권3호
• /
• pp.273-287
• /
• 2006

본 연구에서는 숏크리트 라이닝과 2차 콘크리트 라이닝 사이에 방수막으로 분리된 기존 이중구조의 터널 라이닝과 터널 라이닝 단면상에 전단력 전달을 저해하는 장치를 포함하지 않은 일체화 싱글쉘 구조의 터널 라이닝의 파괴양상 및 하중 지지성능에 관해 고찰한다. 하중지지력 평가를 위하여 우선적으로 수치해석적인 사전 평가가 실시되었으며, 새롭게 고안된 실대형 터널 라이닝 하중재하 실험이 실시되었다. 이때, 이완하중이나 암괴하중을 모사하기 위해 터널 천단부 집중하중이 고려되었다. 본 연구를 통하여, 동일한 터널라이닝 강도 관리기준에서 이중구조 라이닝보다 싱글쉘 라이닝 구조가 약 20%정도 높은 지지력을 보였으며, 다중 숏크리트 타설 단계마다 고성능 첨가재료 투입량의 조절로 복합재료 싱글쉘 라이닝 구조를 형성함으로써 보다 적은 고성능화 첨가재료 투입량으로 유사한 지지성능을 확보할 수 있는 가능성을 보였다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제16권2호
• /
• pp.197-206
• /
• 2003

임의의 경계조건과 변두께를 갖는 축대칭 반구형 쉘과 반구형체의 진동수와 모우드형상을 결정하는 3차원적 해석법이 소개되었다. 수학적으로 2차원적인 전통적인 쉘이론과는 달리 본 연구의 해석법은 3차원 동적 탄성방정식을 사용하였다 자오선방향 (Φ), 법선방향(z), 원주방향(θ)으로의 변위성분인 μ/sub Φ/, μ/sub z/, μ/sub θ/는 시간에 대해서는 정현적으로, θ에 대해서는 주기적으로, 와 z 방향에 대해서는 대수다항식으로 표현될 수 있다. 축대칭 반구형 쉘의 변형률 에너지와 운동 에너지를 정식화하고, 리츠법으로 고유치문제를 계산하였다. 진동수의 최소화과정을 통해 엄밀해의 상위 경계치 진동수를 구하였으며, 이 때, 다항식의 차수를 증가시키면 진동수는 엄밀해에 수렴하게 된다. 자오선방향으로 선형적으로 꿩 두께가 변하는 반구형 쉘과 반구형체치 3차원적 진동수를 최초로 계산하였으며, 축방향으로 난 조그만 원추형 구멍이 진동수에 미치는 영향도 분석하였다. 상두께와 자유경계조건을 갖는 두꺼운 축대칭 반구형 쉘에 대한 3차원적 리츠해와 3차원적 유한요소법에 의한 진동수를 서로 비교하였다.

• 대한수의학회지
• /
• 제42권3호
• /
• pp.309-320
• /
• 2002

Animal bones that were excavated with earthenware at the Jongdal-ri shell mound archaeological site IV on Jeju Island were investigated morpholgically and osteometrically. This archaeological site is estimated to date from the late Tamra period to the unified Shilla Dynasty (A.D. 7C) based on the type of earthenware. The number of animal bones was 3,430 pieces(Quarter B : 758, Quarter C : 2,672). The animal species consisted of Cervus spp., Sus spp., Bos spp and Canivore. The animal bone pieces excavated at Quarter B consisted of those of Cervus(53.3%), Bos(2.8%) and Sus(13.7%). The bones of Cervus(53.3%), Bos(2.8%), Sus(13.7%) and Canivore(4.6%) were found at Quarter C. The greatest number of heads was unearthed as a whole, and the classification according to animal species showed that the heads were more visible than other bones. Forelimbs and hindlimbs were distributed evenly on the part of Cervus. The skeletons from Bos were identified in the order of heads, forelimbs and hindlimbs, while nearly all the Sus bones were found to be heads. These data suggests that Cervus, Sus and Bos are major fauna at the estimated period.