• Structural Engineering and Mechanics
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• 제74권1호
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• pp.1-18
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• 2020

For the large deformation of shear walls under vertical and horizontal loads, there are difficulties in obtaining accurate simulation results using the response analysis method, even with fine mesh elements. Furthermore, concrete material nonlinearity, stiffness degradation, concrete cracking and crushing, and steel bar damage may occur during the large deformation of reinforced concrete (RC) shear walls. Matrix operations that are involved in nonlinear analysis using the traditional finite-element method (FEM) may also result in flaws, and may thus lead to serious errors. To solve these problems, a planar four-node element was developed based on vector mechanics. Owing to particle-based formulation along the path element, the method does not require repeated constructions of a global stiffness matrix for the nonlinear behavior of the structure. The nonlinear concrete constitutive model and bilinear steel material model are integrated with the developed element, to ensure that large deformation and damage behavior can be addressed. For verification, simulation analyses were performed to obtain experimental results on an RC shear wall subjected to a monotonically increasing lateral load with a constant vertical load. To appropriately evaluate the parameters, investigations were conducted on the loading speed, meshing dimension, and the damping factor, because vector mechanics is based on the equation of motion. The static problem was then verified to obtain a stable solution by employing a balanced equation of motion. Using the parameters obtained, the simulated pushover response, including the bearing capacity, deformation ability, curvature development, and energy dissipation, were found to be in accordance with the experimental observation. This study demonstrated the potential of the developed planar element for simulating the entire process of large deformation and damage behavior in RC shear walls.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제74권2호
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• pp.227-241
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• 2020

The bi-axial and shear buckling behavior of laminated hypar shells having rhombic planforms are studied for various boundary conditions using the present mathematical model. In the present mathematical model, the variation of transverse shear stresses is represented by a second-order function across the thickness and the cross curvature effect in hypar shells is also included via strain relations. The transverse shear stresses free condition at the shell top and bottom surfaces are also satisfied. In this mathematical model having a realistic second-order distribution of transverse shear strains across the thickness of the shell requires unknown parameters only at the reference plane. For generality in the present analysis, nine nodes curved isoparametric element is used. So far, there exists no solution for the bi-axial and shear buckling problem of laminated composite rhombic (skew) hypar shells. As no result is available for the present problem, the present model is compared with suitable published results (experimental, FEM, analytical and 3D elasticity) and then it is extended to analyze bi-axial and shear buckling of laminated composite rhombic hypar shells. A C⁰ finite element (FE) coding in FORTRAN is developed to generate many new results for different boundary conditions, skew angles, lamination schemes, etc. It is seen that the dimensionless buckling load of rhombic hypar increases with an increase in c/a ratio (curvature). Between symmetric and anti-symmetric laminations, the symmetric laminates have a relatively higher value of dimensionless buckling load. The dimensionless buckling load of the hypar shell increases with an increase in skew angle.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권4호
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• pp.393-398
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• 2015

진동해석에 있어서 매우 중요한 부분 중의 하나가 주파수응답함수를 구하는 것이다. 크거나 복잡한 구조물은 일반적으로 아주 큰 자유도-예를 들면 수 백 만 자유도-를 가지기 때문에 역행렬에 의한 전통적인 방법으로는 주파수응답함수를 구할 수 없을지도 모른다. 그래서 전체 구조물을 몇 개의 부분구조로 나누어서 해석하는 부분구조 해석법을 이용한다. 여기에서는 부분구조별로 나누어 계산한 부분구조 진동모드를 이용하여 자유도를 현격하게 낮춘 등가의 저 자유도 모델에서 주파수응답함수를 구하는 방법을 제시한다. 개발한 프로그램의 신뢰도를 확인하기 위하여 평판 구조물에 적용하여서 실험과 축소하지 않는 영역에서의 해석 결과와 본 해석 결과를 비교하였고, 매우 좋은 결과를 얻었다.

• 한국기계가공학회지
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• 제16권6호
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• pp.69-74
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• 2017

In the current machining industry, machining precision is necessary and machining is being carried out. In this ultra-precision machining industry, the fixation of the workpiece is very important and the degree of machining depends on the degree of fixation of the workpiece. In ultra-precision machining, various methods, such as using a vise chuck or the like and using bolt nut coupling, are used for fixing a workpiece to an existing machine tool. In particular, when the precision gripping force of the jig is insufficient during machining of the ultra-precision mold parts, the machining material shakes due to the vibration or friction, and the machining precision is lowered. In the ultra-precision machining of power transmission parts, such as gears, the accuracy of the product is then determined. In addition, the amount of heat generated during machining has a significant effect on the machining accuracy. This is because the vibration value changes according to the grasp force of the jig that fixes the workpiece, and the change in the calorific value due to the change in the main shaft rotation speed of the ultra-precision machining. The increase in the spindle rotation speed during machining decreased the heat generation during machining, and the machining accuracy was also good, and it was confirmed that the machining heat changed according to the fixed state of the workpiece and the machining accuracy also changed. In this study, we try to optimize the driving part of the power vise by using structural analysis, rather than the power vise, using the basic mechanical-type power unit.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2008년도 동계학술발표대회 논문집
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• pp.357-362
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• 2008

This study have goal with reverse engineering for petrochemistry of high pressure ball valve for localization. Ball valve for development accomplished with flow analysis based on provision of ANSI B16.34, ANSI B16.10, ANSI B16.25 In order to localize the petrochemistry high pressure control valve. Numerical simulation using CFD(Computational Fluid Dynamic) in order to predict a mass flow rate and a flow coefficient form flow dynamic point of view. The working fluid assumed the water($H_2O$). The valve inlet and outlet setup a pressure boundary condition. The outlet pressure was fixed by atmospheric pressure and calculated inlet velocity 5m/s. CFD solver used STAR-CCM+ which is commercial code. The result shows change of mass flow rate according to opening and closing angle of valve. Flow decrease observed open valve that equal percentage flow paten which is general inclination of ball valve. The structural analysis used ANSYS which is a commercial code. Stress analysis result of internal pressure in valve showed lower than yield strength. This is expect to need more detail design and verification for stem and seat structure.

• 한국자기학회지
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• 제21권2호
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• pp.61-66
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• 2011

도시철도의 대기 중의 오염 물질을 정화하여 공기 질을 개선하기 위해 사용되는 전기 집집기시스템은 터널 내의 제한된 공간내의 설치문제로 인해 소형화가 매우 중요하다. 따라서, 집진 시스템의 탈진 설비 또한 소형화가 매우 중요한 실정이다. 이를 위해, 고효율 소형 전자기 진동 가진기를 이용한 전기 집진기 탈진 설비가 최근 활발히 연구 중에 있다. 유한요소해석은 전자기 진동 가진기의 설계 및 동적성능을 해석을 위해서 가장 널리 이용되고 있는 방법이지만, 해석 시간이 매우 길고, 특히 최적화를 위한 반복 계산에서 많은 시간을 소비한다. 집중매개변수해석은 짧은 시간에 정확하게 반복 계산을 할 수 있는 장점 때문에 유한 요소해석을 대신하여 많이 사용되고 있다. 본 논문에서는 전기 집진기의 진동 탈진을 위한 전자기 진동 가진기의 집중매개변수 모델링을 생성하고 이를 통해 동적 해석을 수행하였다. 또한, 집중매개 변수 해석 결과를 검증하기 위해 유한요소해석을 수행하고 두 해석 결과를 비교 분석하였다.

• 한국자기학회지
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• 제17권6호
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• pp.242-245
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• 2007

전자기적 해석 시뮬레이션 프로그램인 유한요소 방식의 HFSS(High Frequency Structure Simulation)를 사용하여, 전도 노이즈 흡수 sheet의 흡수특성을 해석하고 그 결과 값을 실측값과 비교함으로써 해석방법의 타당성을 검토하였다. 마이크로스트립 선로는 $S_{11}\simeq-30dB,\;S_{21}=0dB$의 반사투과 특성을 보여 전도 노이즈 흡수율 측정에 이상적인 전송특성을 보였다. 순철 압분체-고무 복합체 sheet의 복소비투자율과 복소비유전율을 입력하여 노이즈 흡수율을 계산한 결과 실측치와 비교적 잘 일치하는 해석결과를 얻었다. 주파수, 흡수계의 크기(특히 선로를 덮는 길이)에 따라 노이즈 흡수율은 현저한 변화를 보였으며, 이는 재료의 손실 특성과 밀접히 연관되어 있음을 제시하였다. 이러한 해석방법은 다양한 조성 및 크기의 전도 노이즈 흡수체의 설계에 유용히 사용될 수 있음을 제안할 수 있다.

• 한국자기학회지
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• 제18권3호
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• pp.103-108
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• 2008

비휘발성 메모리 분야에서 MRAM이 큰 주목을 받지 못하는 이유는 일반적인 비휘발성 메모리에 비해 기록용량이 작다는 문제를 안고 있기 때문이다. 이러한 문제는 MRAM의 일반적인 구조가 자기 효율이 떨어지는 구조를 가지고 있기 때문이다. MRAM이 고용량화 되기 위해선 한 셀의 구조가 작아져야 하는데 두 전류라인만을 이용하는 일반적인 구조에선 큰 기록 필드를 발생시킬 수 없기에 셀의 구조를 작게하는 것은 불가능하다. 본 논문에서는 MRAM의 기록층 양단에 큰 투자율을 가진 Pole을 추가한 형태의 새로운 MRAM을 제안하고 있다. 새로이 고안된 MRAM은 일반적인 MRAM에 비해 자기효율이 크게 향상 되기 때문에 큰 기록 필드를 발생시킬 수 있기 때문에 보자력이 큰 기록 층을 사용할 수 있고 이로 인해 한 셀의 사이즈를 줄일 수 있게 된다. 본 연구는 3차원 유한요소법을 사용하여 진행 되었다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제12권2호
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• pp.1-6
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• 2018

위성의 자세제어 구동기에 사용되는 직접구동 모터(BLDC Motor)의 영구자석 자속밀도 분포 불균일은 위성 토크 리플을 발생시켜 자세에 지대한 영향을 미친다. 본 논문은 이러한 토크 리플을 줄이기 위해 영구자석의 형상, 배치, 공극에 따른 자속밀도를 이론과 유한요소법 시뮬레이션을 통하여 분석하고 가장 적합한 자석 형상조합을 찾고자 한다. 사각형과 아치형, 단일 자석 배치와 듀얼자석 배치형상의 자속밀도 성능비교를 통해 최적의 자석 배치형상을 구하였으며, 이의 검증을 위해 시제품 모터(Protype Motor) 제작을 통하여 성능을 검증하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제26권4호
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• pp.23-31
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• 2019

본 논문에서는 다구찌법과 유한요소법의 수치해석을 통해 인쇄회로기판의 열변형과 열변형에 미치는 설계인자의 영향도를 계산하였다. 인쇄회로기판의 패널과 스트립 레벨은 큐어링 온도조건에서, 유닛 레벨은 리플로우 온도조건에서 수치해석을 수행하였다. 해석결과에 따르면 패널의 열변형이 스트립과 유닛의 열변형량과 형상에 가장 큰 영향을 미치며, 특히 z방향 변형량이 xy평면 방향의 변형량보다 크게 발생하였다. 열변형에 대한 설계인자의 영향도 분석 결과에 의하면 열변형을 줄이기 위한 설계인자들의 영향도와 설계조건이 패널, 스트립과 유닛 레벨에 따라 달라지기 때문에 반도체 패키지의 신뢰성 향상을 목적으로 유닛 레벨의 열변형을 제어하기 위해서는 패널 레벨의 열변형을 제어할 필요가 있고 인쇄회로기판의 층별 두께는 설계인자 수준의 중간으로 선정하는 것이 필요하다.