• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제10권1호
• /
• pp.5-14
• /
• 2009

본 연구에서는 유효수직응력의 영향을 받고 있으며, 공간적으로 상관된 간극분포를 포함하고 있는 단일 균열 내에서의 용질이동에 대한 공간적 거동을 수치적으로 분석하였다. 분석결과 단일 균열에서의 용질이동은 간극분포의 공간적 상관정도와 적용된 유효수직응력에 크게 영향을 받는 것으로 나타났다. 공간적 상관길이가 증가함에 따라 용질입자의 평균이동시간은 감소하였으며, 또한 용질이동에 대한 굴곡도와 Peclet 수(유체흐름에 의한 용질의 이송율과 분자확산율과의 관계를 나타내는 무차원 수)가 감소하는 경향을 나타내었다. 이는 공간적 상관길이가 증가할수록 단일 균열 내의 간극분포가 용질입자의 이동에 유리하다는 것을 의미한다. 그러나 유효수직응력이 증가할수록 용질입자의 평균이동시간과 굴곡도는 증가하는 경향을 나타냈으며, Peclet 수는 감소하는 경향을 나타냈다. 이는 유효수직응력이 증가할수록 접촉면의 증가로 인해 한 두 개의 상대적으로 큰 국부유량을 가지는 유로를 따라 이동하기 때문인 것으로 판단된다. 또한 본 연구에서 용질이동에 대한 모의된 결과에 근거하여 공간적 상관길이에 따른 유효수직응력과 용질의 평균이동시간과의 관계를 나타내는 지수형태의 상관식을 제안하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제36권2호
• /
• pp.121-130
• /
• 2023

기어의 구조 안정성 및 치물림 성능을 분석하기 위하여 유한요소해석이 널리 사용된다. 본 연구에서는 스퍼 기어의 유한요소 모델링 조건이 해석 결과 및 간소화 효과에 미치는 영향을 분석하였다. 기어 구조 해석의 간소화 방법으로 기어 몸체 및 잇수 간소화, 요소망 생성 방식, 접촉 및 마찰 조건, 해석 조건 등을 선정하였다. 기어의 성능해석 지표로써 1주기의 기어 치물림 사이클 동안의 정전달 오차를 계산하였고, 간소화 지표로써 해석 소요 시간을 측정하였다. 유한요소해석을 통해 치물림 주기에 따른 접촉 응력 분포 및 변화 양상을 확인하였다. 모델링 조건에 따라 최대 전달 오차와 해석 소요 시간에 차이를 확인하고 원인을 분석하였다.

• 구강회복응용과학지
• /
• 제29권3호
• /
• pp.259-271
• /
• 2013

임플란트 고정체-지대주 결합구조체의 형태에 따른 교합부하의 반응이 다양하여 본 연구에서는 하중위치 및 결합구조체 접촉 비율에 따라 3단 계단형 결합구조체와 경사형에서 어떠한 차이가 있는 지를 3차원 유한요소분석을 시행하였다. 2종의 임플란트-지대주 결합 구조체에 연결된 상부 치관을 제작하여 각 치관에 설정된 하중위치에 200 N의 하중을 부여하였다. 임플란트 중심 부위에서 하중조건이 멀어질수록 피질골정에 가해지는 응력이 증가되기에 하중조건은 응력발생에 영향을 미치는 주요 요소이며 다음으로 결합구조형태에도 영향을 받았다. 또한 수직 하중에 비해 빗금 경사 하중이 부여된 경우 계단형은 경사형에 비해 유리한 응력 분포를 보였다. 그리고 지대주 결합구조체가 고정체의 내벽에 대해 접촉이 많아 질수록 골질에 대한 응력분산이 유리한 것으로 나타났다. 결론적으로 고정체 폭경에서 벗어난 빗김 수직 및 경사 하중은 결합구조체의 종류와 관계없이 피질골정에 응력을 집중시키므로 저작기능시 교합접촉면을 고정체의 폭경 내에 위치하도록 하는 것이 생체역학적으로 바람직 할 것으로 사료되었다.

• 대한치과보철학회지
• /
• 제53권2호
• /
• pp.120-127
• /
• 2015

목적: 4종의 임플란트 나사산이 골유착 중간과정과 완료 이후 단계에서 보이는 응력분산 특성을 평가하고자 한다. 재료 및 방법: 실린더형 몸체(외경 4.1 mm 길이 10 mm)에 이전연구에서 식립 특성이 우수하게 평가되었던 V-자형 나사산과 다른 3종(buttress형, reverse buttress형, square형)의 나사산을 가진 4종의 임플란트가 악골에 매식된 복합체 모델을 CAD 프로그램으로 제작하였다. 지대주 상부에 100 N의 힘을 임플란트 장축과 30도 방향으로 부하하고 인접골 응력분포를 유한요소 해석하였다. 응력분산 특성이 골유착 진척 상태에 따라 달라질 수 있다는 가정하에 임플란트/골 계면을 골유착 미숙단계와 골유착 완료단계의 두 가지로 구분하여 분석하였다. 골유착 미숙단계는 임플란트/골 계면을 비선형 contact 조건(마찰계수 0.3)으로 모사하였고, 골유착이 완료된 단계에 대해서는 계면이 충분히 결합된 것으로 간주하여 접합(bonding) 조건을 부여하였다. 결과: 골유착 정도에 따라 임플란트의 응력분산 특성이 달라졌다. 골유착 미숙단계에서는 골응력과 나사산에 따른 응력 특성의 차이도 상대적으로 컸고 골유착 완료단계에서는 골응력의 절대값과 나사산간 차이가 모두 감소하였으며, V-자형 나사산의 응력분산 특성은 골유착 미숙 및 완료단계에서 모두 4종 나사산의 중간 정도였다. 이로부터 나사산 디자인의 차이는 임플란트 식립후 골유착이 진행되는 과정까지 영향을 미치며, 일단 골유착이 완료되면 나사산의 영향은 급격히 감소할 것임을 추론할 수 있었다. 결론: V-자형 나사산의 응력분산 특성은 골유착이 이루어지는 단계와 완료된 이후 단계 전기간 동안 4종 나사산의 중간 정도였다.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제12권2호
• /
• pp.201-214
• /
• 2001

Four finite element (FE) models are examined to find the one that best estimates moment-rotation characteristics of top- and seat-angle with double web-angle connections. To efficiently simulate the real behavior of connections, finite element analyses are performed with following considerations: 1) all components of connection (beam, column, angles and bolts) are discretized by eight-node solid elements; 2) shapes of bolt shank, head, and nut are precisely taken into account in modeling; and 3) contact surface algorithm is applied as boundary condition. To improve accuracy in predicting moment-rotation behavior of a connection, bolt pretension is introduced before the corresponding connection moment being surcharged. The experimental results are used to investigate the applicability of FE method and to check the performance of three-parameter power model by making comparison among their moment-rotation behaviors and by assessment of deformation and stress distribution patterns at the final stage of loading. This research exposes two important features: (1) the FE method has tremendous potential for connection modeling for both monotonic and cyclic loading; and (2) the power model is able to predict moment-rotation characteristics of semi-rigid connections with acceptable accuracy.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제26권2호
• /
• pp.217-224
• /
• 2002

It is very important to measure and visualize the changes in the physical properties of fluid flow because this is the foundation of measurement techniques used in aerodynamics, heat transfer, plasma diagnostics, and stress analysis of transparent models. The optical methods are advantageous over probe-based techniques in the optical methods are of high speed, non-contact and are capable of providing full-field results with high spatial resolution. Therefore we propose the electronic speckle pattern interferometry(ESPI) that gives us a solution to overcome those limitations. In this paper the experimental results show qualitative and quantitative visualization of changes in the physical properties of the candle and alcohol lamp with 3D plotting. And we obtained the refractive index, mass density and temperature distribution of fluids. The results clearly show the process of flow phenomena and give the feasibility of quantitative interpretation of gasdynamics.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
• /
• 한국소성가공학회 1995년도 춘계학술대회논문집
• /
• pp.196-202
• /
• 1995

Drawbead formulation is the first process together with a binder wrap process in a sheet metal forming process. The purpose of a drawbead is to control the flow of the metal into the die in panel press forming. To simulate the drawbead formation process, an elasto-plastic finite element formulation is derived from the equilibrium equation an drelated boundary conditions considering the proper contact conditons. The developed finite element program is applied to drawbead formation in the plane strain condition. The simulation of drawbead formation produces the distribution fo stress and strain along the bead and the resultant elongation of the sheet in the cavity region with respect to various cavity dimensions of the sheet as well as the punch force of a drawbead and the amount of draw-in with respect to the stroke fo a drawbead. The numerical resutls provides the fundamental information as a boundary condition to analyze the complex binder wrap phenomena and panel press forming in simple way.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집A
• /
• pp.108-113
• /
• 2001

Recently, the mechanical structures applied to many industrial products, especially in electronic products, appear to be miniaturized and complicated. This trend makes it difficult to analyze the stress distribution of those mechanical structures and generates new challenges for precise measurement of strain. Therefore, generally most of those cases largely depend on the finite element analysis. But the development of optical metrology which has the capability of non-contact, full-field and precise measurement makes it possible to solve these measuring problems. Among the optical measurement techniques, the electronic speckle pattern interferometry (ESPI) has been developed and considered as one of the most useful tools for measuring displacement and deformation. But the shortage of recognition and difficulties of measurement have limited its industrial applications in spite of its excellent capabilities. Therefore in this study, in order to enhance the industrial application of ESPI, the measurement of in-plane displacement of mechanical structure with ESPI, which is applied to washing machine and cannot be measured by strain gauges, was performed. And the verification of validity of FEA results was also done.

• Tribology and Lubricants
• /
• 제28권6호
• /
• pp.278-282
• /
• 2012

Various bearings such as deep-groove ball bearings, angular-contact ball bearings, and roller bearings are used to support the load and to lubricate between the shaft and the housing. The bearings of potential rolling systems in a turbo pump are the deep-groove ball bearings as comparing with the bearings with rolling elements such as cylindrical rollers, tapered cylindrical rollers, and needle rollers. The deep-groove ball bearings consist of rolling elements, an inner raceway, an outer raceway and a retainer that maintain separation and help to lubricate the rolling element that is rotating in the raceways. In the case of water-lubricated ball bearings, however, fluid friction between the ball and raceways is affected by the entry direction of flow, rotation speed, and flow rate. In addition, this friction is the key factor affecting the bearing life cycles and reliability. In this paper, the characteristics of flow conditions corresponding to a deep-groove ball bearing are investigated numerically, with particular focus on the friction distribution on the rolling element, in order to extend the analysis to the area that experiences solid friction. A simple analysis model of fluid flow inside the water-lubricated ball bearing is analyzed with CFD, and the flow characteristics at high rotation speeds are presented.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
• /
• 제9권1호
• /
• pp.137-146
• /
• 2008

Proper amount of entrained air and nip force should be also considered to minimize ballooning phenomenon since tight contact between a roller and web is required. In this paper, various web materials, PET(Polyester) and OPP(Oriented Poly Propylene) have been selected and investigated to satisfy high-speed printing requirement. Several web speeds, web tensions, and temperature conditions are imposed on each web materials and the pressure and gap profiles as well as nip force have been calculated. Increase of both the winding roller radius and the incoming wrap angle is considered under proper taper tension at 500 m/min of rewinding roller. By solving coupled Reynolds equation and web deflection equation simultaneously, the fluid-structure interaction process has been developed and is applied to the rewinding roller to investigate the ballooning phenomenon which causes guiding problems in high-speed printing performance conditions. By adjusting the linear taper tension, stress distribution between rewinding webs can be remarkably reduced and stable pressure and gap profile with ignorable ballooning phenomenon have been found.