• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.401-404
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• 2007

Inertia welding is a solid-state welding process in which butt welds in materials are made in bar and in ring form at the joint face, and energy required for welding is obtained from a rotating flywheel. The stored energy is converted to frictional heat at the interface under axial load. The quality of the welded joint depends on many parameters, including axial force, initial revolution speed and energy, amount of upset, working time, and residual stresses in the joint. Inertia welding was conducted to make the large rotor shaft for low speed marine diesel engine, alloy steel for shaft of 140mm. Due to different material characteristics, such as, thermal conductivity and flow stress, on the two sides of the weld interface, modeling is crucial in determining the optimal weld geometry and parameters. FE simulation was performed by the commercial code DEFORM-2D. A good agreement between the predicted and actual welded shape is observed. It is expected that modeling will significantly reduce the number of experimental trials needed to determine the weld parameters.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.699-702
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• 2001

The increasing demand in industry to produce rectangular cans at the reduction by the rectangular backward extrusion process involves better understanding of this process. In 2-D die deflection and dimensional variation of the component during extrusion, punch retraction, component injection and cooling was conducted using a coupled thermal-mechanical approach for the forward extrusion of aluminum alloy and low-carbon steel in tools of steel. Backward extrusion FE simulation and experimental simulation by physical modeling using wax as a model material have been performed. These simulations gave good results concerning the prediction of th flow modes and the corresponding surface expansions of the material occuring at the contact surface between the can and the punch. There prediction are the limits of the can height, depending on the reduction, the punch geometry, the workpiece material and the friction factor, in order to avoid the risk of damage caused by sticking of the workpiece material to the punch face. The influence of these different parameter on the distribution of the surface expansion along the inner can wall and bottom is already determined. This paper deals with the influence of the geometry changes of the forming tool and the work material in the rectangular backward using the 3-D finite element method.

• 한국추진공학회지
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• 제15권2호
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• pp.50-55
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• 2011

고성능 로켓엔진에 사용되는 다단연소싸이클의 주요 부품인 예연소기 개발 과정에서 브레이징 접합부를 모사하는 시편에 대한 강도 시험을 수행하고 유한 요소 해석 결과와 비교하였다. 진공 브레이징 되는 헤드의 산화제 분사기 및 진공 가압 브레이징되는 냉각채널 접합부를 모사할 수 있는 시편을 설계 및 제작하고 파단 시험을 수행하였다. 두 시편 모두 접합부가 아닌 모재에서 파단이 발생하였다. 그리고 해석을 통하여 예측된 파단 부위와 변형율이 시험 결과와 잘 일치하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.63-72
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• 2017

본 연구는 Shield TBM공법을 이용한 터널 굴착시 지표침하에 영향을 주는 요소들에 대한 영향정도를 3차원 수치해석을 통해 검토하였다. 막장압, Skinplate 주면압, 굴진장, 지반모델, 요소망 크기, 통과지반에 대한 다양한 조건을 변화시켜가며 수치해석을 수행하였다. 또한 실제 시공된 Shield TBM을 변위제어방법과 응력제어방법으로 모델링하여 현장 계측값과 비교 분석하였다. Skinplate 주면압과 지반모델이 가장 큰 영향요소이며, 통과지층에 따라 적절한 Skinplate 주면압을 입력시 현장 계측값과 유사한 결과를 얻을 수 있었다.

• 소성∙가공
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• 제16권4호
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• pp.266-270
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• 2007

Inertia welding is a solid-state welding process in which butt welds in materials are made in bar and in ring form at the joint face, and energy required for welding is obtained from a rotating flywheel. The stored energy is converted to frictional heat at the interface under axial load. The quality of the welded joint depends on many parameters, including axial force, initial revolution speed and energy, amount of upset, working time, and residual stresses in the joint. Inertia welding was conducted to make the large rotor shaft for low speed marine diesel engine, alloy steel for shaft of 140mm. Due to material characteristics, such as, thermal conductivity and high temperature flow stress, on the two sides of the weld interface, modeling is crucial in determining the optimal weld parameters. FE simulation is performed by the commercial code DEFORM-2D. A good agreement between the predicted and actual welded shape is observed. It is expected that modeling will significantly reduce the number of experimental trials needed to determine the weld parameters.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제37권2호
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• pp.215-231
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• 2011

As a brittle and heterogeneous material, concrete behaves differently under different stress conditions and its bulk strength is loading rate dependent. To a large extent, the varying behavioural properties of concrete can be explained by the mechanical failure processes at a mesoscopic level. The development of a computational mesoscale model in a general finite element environment, as presented in the preceding companion paper (Part 1), makes it possible to investigate into the underlying mechanisms governing the bulk-scale behaviour of concrete under a variety of loading conditions and to characterise the variation in quantitative terms. In this paper, we first present a series of parametric studies on the behaviour of concrete material under quasi-static compression and tension conditions. The loading-face friction effect, the possible influences of the non-homogeneity within the mortar and ITZ phases, and the effect of randomness of coarse aggregates are examined. The mesoscale model is then applied to analyze the dynamic behaviour of concrete under high rate loading conditions. The potential contribution of the mesoscopic heterogeneity towards the generally recognized rate enhancement of the material compressive strength is discussed.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권2호
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• pp.187-192
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• 2013

피라미드형 금속 내부구조체를 가진 얇은 금속 샌드위치 판재는 외판들과 내부구조체를 연속적 프로젝션 용접하여 제작한다. 이 용접공정에서 발생하는 용접압력 때문에 내부구조체의 변형에 의한 내부구조체의 결함이 발생한다. 내부구조체의 결함은 저속 충격하중이 부가된 얇은 금속 샌드위치 판재의 응답에 영향을 미친다. 이 논문에서는 피라미드형 금속 내부구조체를 가진 얇은 금속 샌드위치 판재의 지배적인 결함 모드를 도출하고자 한다. 3 차원 유한요소해석을 통하여 여러가지 결함모드에 대한 얇은 금속 샌드위치 판재의 충격 응답 변화를 고찰하였다. 또한 유한요소해석 결과와 낙하 충격시험 결과를 비교/분석 하였다. 이 결과로부터 피라미드형 금속 내부구조체를 가진 얇은 금속 샌드위치 판재의 지배적인 결함모드를 4 개 지주들에 대칭 결함이 적용된 전방형 대칭 결함모드로 선정하였다.

• Interaction and multiscale mechanics
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• 제2권1호
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• pp.45-68
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• 2009

An aim of the study is to develop an efficient numerical simulation technique that can handle the two-scale analysis of fluid permeation filters fabricated by the partial sintering technique of small spherical ceramics. A solid-fluid mixture homogenization method is introduced to predict the mechanical characters such as rigidity and permeability of the porous ceramic filters from the micro-scale geometry and configuration of partially-sintered particles. An extended finite element (X-FE) discretization technique based on the enriched interpolations of respective characteristic functions at fluid-solid interfaces is proposed for the non-interface-fitted mesh solution of the micro-scale analysis that needs non-slip condition at the interface between solid and fluid phases of the unit cell. The homogenization and localization performances of the proposed method are shown in a typical two-dimensional benchmark problem whose model has a hole in center. Three-dimensional applications to the body-centered cubic (BCC) and face-centered cubic (FCC) unit cell models are also shown in the paper. The 3D application is prepared toward the computer-aided optimal design of ceramic filters. The accuracy and stability of the X-FEM based method are comparable to those of the standard interface-fitted FEM, and are superior to those of the voxel type FEM that is often used in such complex micro geometry cases.

• Composites Research
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• 제35권5호
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• pp.317-321
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• 2022

본 연구에서는 머신 러닝을 통해 하중 유형에 따른 구간을 나누어 각 하중 유형에 강한 적층 각도 순서가 배치되는 PIC 설계 방법이 범퍼 빔에 적용되었다. 머신 러닝을 적용하기 위한 학습 데이터의 입력 값과 라벨은 각각 전체 요소 중 일부인 참조 요소의 좌표와 하중 유형으로 정의되었다. 좌표 값을 나타내는 방법인 2D 표현 방법과 3D 표현 방법을 비교하기 위하여 각각의 방법으로 학습 데이터 생성 및 머신 러닝 모델이 학습되었다. 2D 표현 방법은 유한요소 모델을 각 면으로 나누고 그에 따른 학습 데이터 생성 및 머신 러닝 모델을 학습시키는 방법이며, 3D 표현 방법은 유한요소 모델 전체에서 학습 데이터를 생성하여 하나의 머신 러닝 모델을 학습시키는 방법이다. 머신 러닝 모델의 성능에 영향을 미치는 하이퍼파라미터는 베이지안 알고리즘을 통해 최적 값으로 튜닝되었으며, 튜닝 된 모델 중 k-NN 분류 방법이 가장 높은 예측률과 AUC-ROC로 나타났다. 그리고 2D 표현 방법과 3D 표현 방법 중 3D 표현 방법이 더 높은 성능을 보였다. 튜닝 된 머신 러닝 모델을 통해 예측된 하중 유형 데이터가 유한요소 모델에 매핑되었으며, 유한요소 해석을 통해 비교 검증되었다. 3D 표현 방법의 머신 러닝 모델로 설계된 PIC 방법이 강도 측면에서 더 우수함이 검증되었다.

• 터널과지하공간
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• 제11권1호
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• pp.30-35
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• 2001

본 연구에서는 전단면굴착에 가까운 작업 사이클(cycle)로 굴진을 하면서 분할효과를 거두기 위해 적절한 벤치길이를 결정하는 것이 중요한 요소로 판단하여 전단면, 미니벤치, 숏벤치로 풍화암 구간에 굴착한 터널을 모델링하여 이에 대해 3차원 탄소성해석을 수행하였다. 그리고 터널내 암반과 지보재의 거동에 영향을 미치는 주요 요소로 무지보 굴착구간의 길이, 측압계수, 숏크리트 두께 등의 설계변수를 변화시켜가며 암반의 변형거동을 분석하였다. 해석결과 내공변위는 숏벤치보다 미니벤치일때 벤치길이에 민감하게 반응하는 것으로 나타났으며 무지보길이가 길 때 하반굴착이 상반변위에 미치는 영향이 더 크게 나타나며 상반과하반측벽에서의 변위타이가증가하였다 K값의 증가에 따라 천정, 바닥보다 상하반 측벽부에서 변위와 선행변위비의 증가가 훨씬 크게 나타났다.