• 제목/요약/키워드: FEM LAB 3.2 program

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PVC 오수받이 내부 Z형 트랩의 동결성 평가에 관한 연구 (A Study on Freezing Assessment of the Water in the Z-Trap of Sewage Bay)

  • Lee, Changwoo;Oh, Seungju
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제12권1호
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    • pp.98-104
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    • 2016
  • 본 연구에서는 PVC 오수받이를 대상으로 상용 프로그램인 FEM LAB(ver. 3.2)을 이용하여 여러 시공 환경조건에서 오수받이 내부에 설치된 악취방지용 Z형 트랩 내부에 잔류하고 있는 물의 겨울철 동결여부를 평가하였다. 시뮬레이션 결과 외부온도 $-20^{\circ}C$가 42일간 지속되더라도 토양이 건조한 상태라면 Z형 트랩에 남아 있는 물이 동결되지 않음을 알 수 있다. 토양이 습윤 상태일 경우 약 14일 정도, 토양이 일반상태의 경우 약 17일 정도가 지나면 Z형 트랩이 위치한 지면으로부터 60cm 지점이 Z형 트랩 내에 동결될 가능성이 있으나, 토양이 건조한 상태에 있을 경우에는 42일이 지나도 지면으로부터 60cm 지점은 영상의 온도를 유지하는 것으로 보아 Z형 트랩 내에 있는 물이 동결되지 않는다는 것을 알 수 있다.

밀링 공구의 역 공학 설계에서 3D 유한요소 해석을 통한 절삭력 실험의 신뢰성 검증 (Reliability verification of cutting force experiment by the 3D-FEM analysis from reverse engineering design of milling tool)

  • 정성택;위은찬;김현정;송기혁;백승엽
    • Design & Manufacturing
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    • 제13권2호
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    • pp.54-59
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    • 2019
  • CNC(Computer Numerical Control) machine tools are being used in various industrial fields such as aircraft and automobiles. The machining conditions used in the mold industry are used, and the simulation and the experiment are compared. The tool used in the experiment was carried out to increase the reliability of the simulation of the cutting machining. The program used in the 3D-FEM (finite element method) was the AdvantEdge and predicted by down-milling. The tool model is used 3D-FEM simulation by using the cutting force, temperature prediction. In this study, we carried out the verification of cutting force by using a 3-axis tool dynamometer (Kistler 9257B) system when machining the plastic mold Steel machining of NAK-80. The cutting force experiment data using on the charge amplifier (5070A) is amplified, and the 3-axis cutting force data are saved as a TDMS file using the Lab-View based program using on NI-PXIe-1062Q. The machining condition 7 was the most similar to the simulation and the experimental results. The material properties of the NAK-80 material and the simulation trends reflected in the reverse design of the tool were derived similarly to the experimental results.

연속체 암반비탈면의 강도정수 산정 연구 (A Study on Estimating Shear Strength of Continuum Rock Slope)

  • 김형민;이수곤;이벽규;우재경;허익;이준기
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제35권5호
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    • pp.5-19
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    • 2019
  • 암반으로 구성되어 있는 급경사($65^{\circ}{\sim}85^{\circ}$)비탈면이 장기간 안정한 상태로 유지되고 있는 자연현상을 고려할 때, 설계 및 초기 시공 단계에서 위와 유사한 지반 상태로 이루어진 깎기 암반비탈면에 대해 1:0.5(발파암 경사 기준)보다 급한 경사를 적용할 수 있을 것이다. 급경사로 설계 가능한 양호한 연속체 암반비탈면의 안정성을 검토하는 과정에서, 설계실무 측면에서 범용적인 암반강도정수 산정방법이 필요하게 되었다. Hoek 등(2002)이 수정 보완하여 발표한 Hoek-Brown 파괴기준과 GSI분류는 불연속구조의 영향을 충분히 고려한 암반특성화 시스템으로 평가되었으며, 응력변화에 따라 등가 Mohr-Coulomb 강도정수(등면적법)를 산출하는 방법을 제안하였다. 비탈면에서는 등가 M-C 강도정수가 최대구속응력(${{\sigma}^{\prime}}_{3max}$ 또는 수직응력)변화에 따라 민감하게 변화하므로 실무적으로 활용하기에 어려운 점이 있다. 이 연구에서는 양호한 연속체 암반비탈면에 대해 최대구속응력 범위이내에서 범용적으로 적용할 수 있는 강도정수산정방법(등각분할법)을 H-B 파괴기준을 응용하여 제안한다. 등각분할법 강도정수(A)의 타당성 및 적용성을 평가하기 위해, 연구대상 암반비탈면을 기존 실시설계 현장 인근에 있는 급경사 비탈면에서 암석종류별(화성암, 변성암, 퇴적암)로 선정하고, Hoek이 제시한 등가 M-C 강도정수(등면적법)들과 비교 분석하였다. 등면적법 및 등각분할법 등가 M-C 강도정수는 기본적인 자료인 기존 실시설계 현장의 실내 암석 삼축압축시험과 연구대상 암반비탈면의 불연속구조의 특성조사(Face Mapping)를 통해 RocLab 프로그램(H-B 파괴기준을 기본으로 전산화된 지반정수 산정 소프트웨어)을 활용하여 산정하였다. 산정된 등면적법 등가 M-C 강도정수는 상호 연동되어 점착력과 내부마찰각이 아주 크거나($45^{\circ}$ 이상) 작게 나타났다. 등각분할법 등가 M-C 강도정수는 등면적법 등가 M-C 강도정수의 중간 정도이며, 내부마찰각은 $30^{\circ}{\sim}42^{\circ}$의 범위를 보인다. 연구대상 암반비탈면의 등각분할법 강도정수(A)와 기존 실시 설계 현장에서 연구대상 암반비탈면과 유사한 암반상태(동일 등급 RMR)에 적용한 강도정수(B)와 비교 분석하고, 이 지반정수들로 적용한 비탈면 안정해석(한계평형해석과 유한요소해석) 결과를 통해 제안한 등각분할법의 적용성을 간접적으로 평가하였다. A와 B의 강도정수 차이는 10% 정도이다. 한계평형해석 결과(우기 기준), A적용 안전율(Fs)=14.08~58.22(평균 32.9), B적용 안전율(Fs)=18.39~60.04(평균 32.2)이며, 각 동일한 암석종류에 따라 상호 유사하게 나타났다. 유한요소 해석 결과, A적용 변위=0.13~0.65mm(평균 0.27mm), B적용 변위=0.14~1.07mm(평균 0.37mm)으로 매우 유사하다. H-B 파괴기준을 응용하여 등각분할법으로 산출한 지반 정수를 실무적인 전단강도로 적용할 수 있는 적용성 평가에서 유의미한 결과를 확인할 수 있었다.