• 한국융합학회논문지
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• 제7권6호
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• pp.75-80
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• 2016

악골기형에 따른 외과적 치료방법은 상악골 또는 하악골을 직접 늘리거나 줄이는 방식을 이용한다. 골신장술(distraction osteogenesis)은 열성장한 악골에 치밀뼈절단술(corticotomy)을 시행한 후, 골신장기(jaw bone distractor)를 사용하여 간헐적인 힘을 골에 부과하며 골의 길이를 늘여주는 대표적인 방법이다. 그러나 이러한 골신장기는 피부를 관통한 채 골에 고정되기 때문에, 비심미적이며 감염이나 흉터 등의 많은 문제점이 발생한다. 이 연구에서는 구내형 골신장기(intraoral jaw bone distractor) 개발을 위해 유한요소분석을 시행하여 핵심구동부의 안정성을 시뮬레이션한 후, 골신장기를 제작하였다. 융합연구를 통하여 향후 무선형 골신장기를 제작하기 위한 기반 자료를 구축하였으며, 관련 자료는 골신장술의 근본적인 문제점을 해결할 수 있는 가능성을 제시하며, 제반 기술은 다양한 의료기기 개발 기술에 활용될 수 있다

• 대한기계학회논문집B
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• 제41권11호
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• pp.759-765
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• 2017

본 연구에서는 유한요소 최소자승법에 기반한 level-set 방정식의 이류방정식과 재초기화 방정식의 이산화기법을 3차원 슬로싱 문제에 적용한 코드를 개발하고, 그 성능을 평가한다. 사용된 수치기법은 정렬 격자계를 이용하여 다양한 표준 예제들에 대하여 검증이 수행되었다. 제안된 방법은 상대적으로 성긴 격자계에서 다른 기법들에 비하여 개선된 해를 줌을 확인하였다. 두 가지의 격자계에 대하여 수행한 3차원 슬로싱 해석은 상당히 성긴 격자계에서도 압력의 시간 이력이 실험결과와 잘 일치함을 보여주며, 조밀한 격자계에서는 최대압력의 크기가 크게 예측이 됨을 확인하였다. 한편, 본 연구에서 개발한 기법은 유한요소법의 특성에 의해서 비정렬 격자계를 이용하여 복잡한 형상을 가지는 용기 내의 슬로싱 문제의 해석으로 바로 확장할 수 있다.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.258-261
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• 2007

Failure phenomena in uni-axial tension test were experimentally and numerically investigated for AA6111-T4, AA5083-H18 and DP-Steel, which were friction-stir welded with the same and different thicknesses. Forming limit diagram(FLD) was measured using hemispherical dome stretching tests for base materials and also predicted by Hill's bifurcation and M-K theories for welded areas. Finite element simulations well predicted hardening behaviors, failure locations as well as failure patterns for the uni-axial tension tests especially utilizing very fine meshes and FLD along with stress softening.

• 대한기계학회논문집
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• 제18권8호
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• pp.2113-2122
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• 1994

The 3-D FEM analysis for simulating the stamping operation of planar anisotropic sheet metals with arbitrarily-shaped tools is introduced. An implicit, incremental, updated Lagrangian formulation with a rigid-viscoplastic constitutive equation is employed. Contact and friction are considered through the mesh-normal, which compatibly describes arbitrary tool surfaces and FEM meshes without depending on the explicit spatial derivatives of tool surfaces. The consistent full set of governing relations, comprising equilibrium equation and mesh-normal geometric constraints, is appropriately linearized. The linear triangular elements are used for depicting the formed sheet, based on membrane approximation. Barlat's non-quadratic anisotropic yield criterion(strain-rate potential) is employed, whose in-plane anisotropic properties are taken into account with anisotropic coefficients and non-quadratic function parameter. The planar anisotropic finite element formulation is tested with the numerical simulations of the stamping of an automotive hood inner panel and the drawing of a hemispherical punch. The in-plane anisotropic effects on the formability of both mild steel and aluminum alloy sheet metals are examined.

• Composites Research
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• 제18권5호
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• pp.15-20
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• 2005

본 논문에서는 복합재 파손에 의한 음향방출해석을 3차원 유한요소법과 외연시간적분법을 이용하여 구현하였다. 음원모델은 등가체적력 모델을 사용하였다. 계산기법의 타당성을 검증하기 위해 단일 섬유가 내재된 등방성 평판에서 섬유파손 시 발생하는 탄성파에 의한 동적변위를 시험과 비교하였다. 적층 복합재의 경우, 섬유와 기지를 각기 모델링한 방법과 균질화한 모델을 비교하여 차이점을 비교하였다. 음향방출에서 발생하는 고주파 성분을 검출하기 위해 계산시간 스텝이 매우 작아야 하며, 매우 많은 자유도의 모델이 동반되어야 한다. 이러한 대규모 문제를 효과적으로 해결하기 위해 병렬 계산 기법을 도입하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제27권1호
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• pp.126-137
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• 2003

Many research works have been performed on the J-T approach for elastic-plastic crack-tip stress fields in a variety of plane strain specimens. To generalize the validity of J-T method, further investigations are however needed fur more practical 3D structures than the idealized plane strain specimens. The present study deals mainly with 3D finite element (FE) modeling of welded plate and straight pipe, and accompanying elastic, elastic-plastic FE analyses. Manual 3D modeling is almost prohibitive, since the models contain semi-elliptical interfacial cracks which require singular elements. To overcome this kind of barrier, we develop a program generating the meshes fur semi-elliptical interfacial cracks. We then compare the detailed 3D FE stress fields to those predicted with J-T two parameters. The validity of J-T approach is thereby extended to 3D yield-strength-mismatched weld joints, and useful information is inferred fur the design or assessment of pipe welds.

• 한국해양공학회지
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• 제12권3호통권29호
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• pp.86-95
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• 1998

CAD/CAM program developers have made substantial progress in enabling engineers to design, analyze, visualize, visualize, and simulate the performance of structures and systems. Many researchers, however, agree that there is still a way to go before the existing commercial computer software can be used in ship structural analysis to their full potential as solvers which can identify opportunities to reduce man-hours and cut costs. CAD systems used for these works in ship yards are general-purposed and not custom-tailored for ship structures, which force end-users to do tiresome and routine works. The new preprocessor "MeshGen" announced in this study can load several ship types and user-friendly generate their FE meshes employing the object-oriented approach based on the parametric and top-down design. Also "MeshGen" reduces dramatically the time required to prepare CAD models under window-based environments on desktop personal computers and makes it much easier and faster for end-users to change topology and material properties.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집A
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• pp.330-335
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• 2001

While contacting directly with ground, the tire tread part is in shape of complex patterns of variable ASDs(anti-skid depth) for various tire performances. However, owing to the painstaking mesh generation job and the extremely long CPU-time, conventional 3-D tire analyses have been performed by either neglecting tread pattern or modeling circumferential grooves only. As a result, such simplified analysis models lead to considerably poor numerical expectations. This paper addresses the development of a systematic 3-D mesh generation of tires considering the detailed tread pattern. Basically, tire body and tread meshes are separately generated, and then both are to be combined. For the systematic mesh generation, which consists of a series of meshing steps, we develop in-house subroutines which utilize the useful functions of I-DEAS solid modeler. The detailed pattern mesh can be imparted partially or completely.

• 소성∙가공
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• 제16권4호
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• pp.304-308
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• 2007

Failure phenomena in uni-axial tension test were experimentally and numerically investigated for AA6111-T4, AA5083-H18 and DP-Steel, which were friction-stir welded with the same and different thicknesses. Forming limit diagram(FLD) was measured using hemispherical dome stretching tests for base materials and also predicted by Hill's bifurcation and M-K theories for welded areas. Finite element simulations well predicted hardening behaviors, failure locations as well as failure patterns for the uni-axial tension tests especially utilizing very fine meshes and FLD along with stress softening.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.469-476
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• 2007

많은 계산량이 요구되는 삼차원 접촉 문제의 효율적인 유한요소 해석을 위하여 영역/경계 분할 기법을 적용하였다. 접촉 경계면의 부등식 적합 조건과 부영역, 공유면, 접촉 공유면의 등식 적합 조건을 모두 벌칙 함수로 처리하였다. 이에 따라 모든 유효 강성 행렬이 양 정치화되므로, 역행렬과 같은 각종 행렬 연산이 매우 간편해진다. 또한 전체 영역의 형상이 복잡하더라도, 임의의 부영역, 공유면, 접촉 공유면 단위로 쉽게 유한요소 모델링할 수 있다. 즉, 관련 지배 방정식은 물론 경계 조건도 독립적으로 이산화할 수 있으므로, 국부적인 비선형 접촉 조건에 대한 효율적인 해석이 가능하다. 간단한 수치 예제를 통하여 삼차원 접촉 해석의 효율성에 관한 기본적인 경향을 검토하였다.