• Steel and Composite Structures
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• 제22권5호
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• pp.1085-1114
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• 2016

This paper investigates the transverse impact response for ultra lightweight cement composite (ULCC) filled pipe-in-pipe structures through a parametric study using both a validated finite element procedure and a validated theoretical model. The parametric study explores the effect of the impact loading conditions (including the impact velocity and the indenter shape), the geometric properties (including the pipe length and the dimensions of the three material layers) as well as the material properties (including the material properties of the steel pipes and the filler materials) on the impact response of the pipe-in-pipe composite structures. The global impact responses predicted by the FE procedure and by the theoretical model agree with each other closely. The parametric study using the theoretical approach indicates the close relationships among the global impact responses (including the maximum impact force and the maximum global displacement) in specimens with the equivalent thicknesses, proposed in the theoretical model, for the pipe-in-pipe composite structures. In the pipe-in-pipe composite structure, the inner steel pipe, together with the outer steel pipe, imposes a strong confinement on the infilled cement composite and enhances significantly the composite action, leading to improved impact resistance, small global and local deformations.

• 한국가스학회지
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• 제13권1호
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• pp.34-39
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• 2009

지금까지 한국에 도입된 LNG 저장탱크의 지붕형식은 지상식 탱크 및 지중식 탱크를 막론하고 모두 콘크리트 지붕형이었다. 그러나 저장탱크의 대형화와 경제성 측면에서의 장점으로 강재 지붕형 탱크의 도입이 적극적으로 검토되고 있다. 본고에서는 최적 설계된 200,000$k{\ell}$ 강재 지붕형 LNG 저장탱크의 강재지붕에 대한 충격 및 화재 안전성 평가기법을 개발하여 이를 표준화하고 기존의 콘크리트 지붕형 탱크와 비교 평가함으로써 강재 지붕형 탱크의 충격 및 화재에 대한 정량적인 안전성 자료를 확보하였다. 각각 도출된 4가지의 충격하중 및 화재 시나리오에 대해 유한요소해석기법을 이용해서 안전성평가를 수행하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권11호
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• pp.1733-1740
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• 2010

대형 드럼세탁기의 낙하 충격에 대한 포장재의 동적 거동 분석을 수행하였다. 해석에는 충격 해석에 널리 쓰이고 있는 LS-DYNA를 사용하였으며, 자유 낙하 시의 충격 가속도와 유효 응력, 그리고 고속 카메라를 통한 포장재 압축 변형 비교를 통해 해석 결과의 신뢰성을 검증하였다. 완충 특성 및 포장재 구조 에 대한 파라미터 분석을 통해 기존 포장 구조에 대한 설계 개선안을 도출하였으며, 유통 시험을 통해 유효성을 검증하였다. 본 연구에서 사용한 해석 기법 및 분석 방법 등을 통해, 향후 드럼 세탁기의 완충 성능 및 재료비 개선에 효과적으로 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권4호
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• pp.489-494
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• 2015

본 연구의 목적은 선박의 충돌에 의해 발생하는 원형단면을 갖는 실린더형 해양구조물의 충격손상을 최소화 시키기 위한 것이다. 기존의 설계기준, 코드 및 선급규정 등에 명시된 충격해석은 해수유체영역이 고려되지 않은 상태로 계산을 수행해 왔다. 본 연구에서는 해수유체영역을 고려한 모델링방법과 동적응답, 변형률, 내부에너지 등의 응답파라미터를 고찰하여 기존에 고려하지 않은 결과와 비교분석하였다. 충돌선박의 선속을 변화시켜 다양한 상태의 하중케이스를 고려하였고 가장 큰 충격하중상태인 2.0m/s에서의 선속에서의 응답결과를 비교분석하였다. ALE방법을 이용하여 해수유체영역을 고려한 경우 해수영역에서의 충격에너지 흡수와 유체감쇠를 통해 응답크기가 더 작고 구조물의 응력과 소성영역의 분포가 고르게 나타났다. 해수유체영역을 고려하지 않은 경우 보다 보수적인 설계가 될 수 있음을 알 수 있었다.

• Journal of Advanced Research in Ocean Engineering
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• 제1권4호
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• pp.198-210
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• 2015

This paper presents the damage assessment of a free-fall dropped object on the seabed. The damage to a dropped object totally depends on the relationship between the impact energy and the soil strength at the mudline. In this study, unexpected dropping scenarios were first assumed by varying the relevant range of the impact velocity, structure geometry at the moment of impact, and soil strength profile along the penetration depth. Theoretical damage assessments were then undertaken for a free-fall dropping event with a fixed final embedment depth for the structure. This paper also describes the results of a three-dimensional large deformation finite element analysis undertaken for the purpose of validation. The analyses were carried out using the coupled Eulerian-Lagrangian approach, modifying the simple elastic-perfectly plastic Tresca soil model. The validation exercises for each dropping scenario showed good agreement, and the present numerical approach was capable of predicting the behavior of a free-fall dropped object.

• Composites Research
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• 제12권6호
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• pp.83-89
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• 1999

고무/폴리머 복합재료의 충격강도와 파괴 기구를 기지재의 체인 유연성을 나타내는 특성비 $C_{\infty}$와 강화고무의 입자 크기의 두 가지 관점에서 연구하였다. 본 연구에서 특성비는 PPO와 PS폴리머의 조성비에 의하여 조절하였다. 아이조드 충격 시험과 주사전자현미경에 의한 파단면 관찰을 수행하였다. 전단항복과 크래이징으로 대별되는 소성 변형 기구의 이해를 넓히기 위해 유한요소해석을 수행하였다. 전단항복은 폴리머의 유연성이 상대적으로 낮거나 고무의 입자 크기가 작은 경우에 잘 나타났다.

• Steel and Composite Structures
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• 제50권6호
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• pp.689-703
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• 2024

Construction of high-rise structures, formwork systems that can be installed quickly, resistant to external loads, can be used more than once, have become a necessity. Timber and composite timber materials are preferred in the formation of such formwork systems due to their durability, ease of assembly, light weight and easy to use more than one time. Formwork beams are the most commonly used structural component in the formation of such formwork systems, and these beams can be damaged for different reasons during their lifetime. In this study, H20 top P type timber formwork beams with 1800 and 2450 mm length which is among the products of DOKA(c) company is damaged under the effect of static loading up to a high load level of 85% of the maximum ultimate capacity and after being retrofitted using anchored CFRP strips, performance and behavior of the beams under the influence of various loading types such as static, fatigue and impact are investigated experimentally. Two different lengths of retrofitted timber formwork beams were tested by applying monotonic static, fatigue and impact loading and comments were made about the effects of the retrofit method on performance under different loading types.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제15권4호
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• pp.77-86
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• 2008

본 연구에서는 유연솔더인 63Sn37Pb와 무연 솔더인 95.5Sn4.0Ag0.5Cu와 97Sn2.5Ag0.5Cu BGA(Ball Grid Array) 패키지를 인쇄회로기판(Printed Circuit Board, PCB)에 위치에 따라 장착하고 보드레벨의 낙하시험(Board Level Drop Test)을 실시하여 충격에 대한 유 무연 솔더의 특성을 분석하였고 4점굽힘시험(board Level 4-point Bending Test)을 실시하여 굽힘에 대한 솔더볼의 기계적 저항특성을 분석하였다. 또한 유한요소법(Finite Element Modeling, FEM)을 이용해 낙하시험과 4점굽힘시험에서 솔더 조인트에 미치는 응력과 변형률을 해석하였으며, 시험 설계 시에 솔더 조인트의 응력변화에 영향을 미칠 수 있는 변수를 고려하여 해석하고 결과를 비교 분석하였다. 낙하시험과 4점굽힘시험에서 모두 무연솔더는 유연솔더보다 2배 이상 높은 신뢰성을 보였으며, PCB의 중앙에 위치한 패키지는 외각에 위치한 패키지 보다 매우 낮은 신뢰성을 보였다. 유한요소법을 통해 해석한 결과 최외각 솔더에서 가장 큰 응력이 발생하였고, 솔더의 조성과, 시험설계변수에 의해 응력의 발생 정도가 다름을 나타내었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제27권10호
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• pp.1644-1652
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• 2003

The monitor product is packed by cushioning materials because the monitor can be broken during transportation. However, the addition of the cushioning material increased the volume of the product. Therefore, it is required that the usage of cushioning material be minimized. In practice, design engineers have followed the ad hoc design with experiences of predecessors. Automation of the design process is very important for the reduction of engineering cost, and can be achieved by an excellent design process and software development. According to Axiomatic design, a design flow is defined and a software system is developed for automated design. At first, a basic model is defined. A user can modify the model from menus and design is carried out according to the input from the user. Finite element models are automatically generated based on the design. A nonlinear finite element analysis program called LS/DYNA3D is linked for the impact analysis. The process of Design of Experiments using orthogonal array is installed to minimize the maximum acceleration in drop test. Therefore, a new design can be proposed by the system. The program is designed according to the Independence Axiom of Axiomatic design. FRs and DPs of the software system are defined and decomposed by zigzagging process. Independent modules can be generated by analysis of the full design matrix and each module is coded as class in Object Oriented Programming (OOP). Design results are discussed.

• 한국지반공학회논문집
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• 제39권1호
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• pp.27-38
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• 2023

본 연구에서는 3D 프린팅 기술을 활용하여 타입말뚝 선단의 모양에 따른 관입성 분석을 현장 축소모형시험을 통해 관찰하고, 대변형 수치해석을 통해 타입 중 말뚝 선단에 집중되는 최대응력의 변화를 확인하였다. 3D 프린터를 통하여 다양한 직경, 각도 그리고 모양의 말뚝 선단 모형을 제작하였고, 이를 현장 축소모형시험에 활용하였다. 이를 통해, 말뚝 선단 조건에 따른 말뚝의 침하량의 변화를 관찰하였다. 더 나아가, 대변형 수치해석 기법을 적용하여 다양한 말뚝 선단 조건에 따른 타입 중 말뚝 선단부의 최대응력의 변화와 최대응력 작용 위치 또한 확인하였다. 현장 축소모형시험과 대변형 수치해석의 결과 분석을 토대로 말뚝 선단 조건의 변화를 통해 타입말뚝의 관입성을 향상 시킬 수 있으며 선단부에 집중되는 최대응력 또한 완화 시켜 말뚝 시공 중 말뚝 손상을 방지할 수 있을 것으로 결론지을 수 있었다.