An assumed stress quadrilateral thin/moderately thick plate element HQP4 based on the Mindlin/Reissner plate theory is proposed. The formulation is based on Hellinger-Reissner variational principle. Static and free vibration analyses of plates are carried out. Numerical examples are presented to show that the validity and efficiency of the present element for static and free vibration analysis of plates. Satisfactory accuracy for thin and moderately thick plates is obtained and it is free from shear locking for thin plate analysis.
Journal of the Korean Society for Precision Engineering
/
v.13
no.3
/
pp.110-122
/
1996
Finite element analysis tool was developed to analyze the casting process. Generally, casting process consists of mold filling and solidification. Both filling and solidication process were simulated simultaneously to investigate the effects of process variables and to predict the defect. At filling process, thermal coupling was especially considered to investigate thermal history of material during the filling stage. And thermal condition at the final stage of filling is used as the initial conditions in a solidification process for the exact simullation of the actual casting processes. At mold filling process, Lagragian-type finite element method with automatic remeshing scheme was used to find the material flow. A perturbation method with artificial viscosity is adopted to avoid numerical instability in low viscous fluid. At solidification process, enthalpy-based finite element method was used to solove the heat transfer problem with phase change. And elastic stress analysis has been performed to predict the thermal residual stress. Through the FE analysis, solidification time, position of solidus line, liquidus line and thermal residual stress are found. Through the study, the importance of combined analysis has been emphasized. Finite element tools developed in this study will be used process design of casting process and may be basic structure for total CAE system of castings which will be constructed afterward.
As an improvement on the isoparametric element method, the derivation presented in this paper is close to that done by Wang (1990) for the 2-D finite element. We extend this idea to solve 3-D crack problems in this paper. A new displacement modelling is constructed with local solutions of three-dimensional cracks and a quasi-compatible isoparametric element for three-dimensional fracture mechanics analysis is presented. The stress intensity factors can be solved directly by means of the present method without any post-processing. A new method for calculating the stress intensity factors of three-dimensional cracks with complex geometries and loads is obtained. Numerical examples are given to demonstrate the validity of the present method. The accuracy of the results obtained by the proposed element is demonstrated by solving several crack problems. The results illustrate that this method not only saves much calculating time but also increases the accuracy of solutions. Because this quasi-compatible finite element of 3-D cracks contains any singularities and easily meets the requirement of compatibility, it can be easily implemented and incorporated into existing finite element codes.
Journal of the Korean Society for Precision Engineering
/
v.14
no.2
/
pp.145-151
/
1997
In this paper, we discuss the cathode ray tube(CRT) glass bulb stress and sagging recovery by the contact band pressure using finite element method. We analyzed the band pressure and stress using contact element method between band and bulb before and after banding process which was conducted to decrease the stress concentration using finite element method, and calculated sagging recovery. The analysis results were confirmed by experiments using strain gauge and sagging recovery test apparatus.
Present study is mainly concerned about the idea of innovative utilization of bamboo in modern construction. Owing to its compatible mechanical properties, a beneficial effect of its use in reinforced concrete (RC) frame infills has been observed. In this investigation, finite element analyses have been performed to examine the failure pattern and stress distribution pattern through the infills of a moment resisting RC frame. To validate the pragmatic use of bamboo reinforced components as infills, earthquake loading corresponding to Nepal earthquake had been considered. The analysis have revealed that introduction of bamboo in RC frames imparts more flexibility to the structure and hence may causes a ductile failure during high magnitude earthquakes like in Nepal. A more uniform stress distribution throughout the bamboo reinforced wall panels validates the practical feasibility of using bamboo reinforced concrete wall panels as a replacement of conventional brick masonry wall panels. A more detailed analysis of the results have shown the fact that stress concentration was more on the frame components in case of frame with brick masonry, contrary to the frame with bamboo reinforced concrete wall panels, in which, major stress dispersion was through wall panels leaving frame components subjected to smaller stresses. Thus an effective contribution of bamboo in dissipation of stresses generated during devastating seismic activity have been shown by these results which can be used to concrete the feasibility of using bamboo in modern construction.
PURPOSE. The aim of this study is to evaluate the effects of canine guidance occlusion and group function occlusion on the degree of stress to the bone, implants, abutments, and crowns using finite element analysis (FEA). MATERIALS AND METHODS. This study included the implant-prosthesis system of a three-unit bridge made of monolithic zirconia and hybrid abutments. Three-dimensional (3D) models of a bone-level implant system and a titanium base abutment were created using the original implant components. Two titanium implants, measuring 4 × 11 mm each, were selected. The loads were applied in two oblique directions of 15° and 30° under two occlusal movement conditions. In the canine guidance condition, loads (100 N) were applied to the canine crown only. In the group function condition, loads were applied to all three teeth. In this loading, a force of 100 N was applied to the canine, and 200-N forces were applied to each premolar. The stress distribution among all the components of the implant-bridge system was assessed using ANSYS SpaceClaim 2020 R2 software and finite element analysis. RESULTS. Maximum stress was found in the group function occlusion. The maximum stress increased with an increase in the angle of occlusal force. CONCLUSION. The canine guidance occlusion with monolithic zirconia crown materials is promising for implant-supported prostheses in the canine and premolar areas.
The shear lag has been studied for many years. Nevertheless, existing research gives a variety of stress concentration factors. Unlike the elementary beam theory, the application of load is not unique in reality. For example, concentrated load can be applied as point load or distributed load along the height of the web. This non-uniqueness may be a reason for the discrepancy of the stress concentration factors in the existing studies. The finite element method has been often employed for studying the effect of the shear lag. However, not many researches have taken into account the influence of the finite element mesh on the shear lag phenomenon, although stress concentration can be quite sensitive to the mesh employed in the finite element analysis. This may be another source for the discrepancy of the stress concentration factors. It also needs to be noted that much less studies seem to have been conducted for the shear lag effect on deflection while some design codes have formulas. The present study investigates the shear lag effect in a simply supported box girder by the three-dimensional finite element method using shell elements. The whole girder is modeled by shell elements, and extensive parametric study with respect to the geometry of a box girder is carried out. Not only stress concentration but also deflection is computed. The effect of the way load is applied and the dependency of finite element mesh on the shear lag are carefully treated. Based on the numerical results thus obtained, empirical formulas are proposed to compute stress concentration and deflection that includes the shear lag effect.
Finite element method (FEM) is an effective quantitative method to solve complex engineering problems. The basic idea of FEM for a complex problem is to be able to find a solution by reducing the problem made simple. If mathematical tools are inadequate to obtain precise result, even approximate result, FEM is the only method that can be used for structural analyses. In FEM, the domain is divided into a large number of simple, small and interconnected sub-regions called finite elements. FEM has been used commonly for linear and nonlinear analyses of different types of structures to give us accurate results of plane stress and plane strain problems in civil engineering area. In this paper, FEM is used to investigate stress analysis of a shear wall which is subjected to concentrated loads and fundamental principles of stress analysis of the shear wall are presented by using matrix displacement method in this paper. This study is consisting of two parts. In the first part, the shear wall is discretized with constant strain triangular finite elements and stiffness matrix and load vector which is attained from external effects are calculated for each of finite elements using matrix displacement method. As to second part of the study, finite element analysis of the shear wall is made by ANSYS software program. Results obtained in the second part are presented with tables and graphics, also results of each part is compared with each other, so the performance of the matrix displacement method is demonstrated. The solutions obtained by using the proposed method show excellent agreements with the results of ANSYS. The results show that this method is effective and preferable for the stress analysis of shell structures. Further studies should be carried out to be able to prove the efficiency of the matrix displacement method on the solution of plane stress problems using different types of structures.
The objective of this study is to design a laboratory specimen for simulating residual stress of circumferential butt welding between pipes. Specimen type and method to generate residual stress were proposed based on the review of prior studies and parametric finite element analysis. To prove the proposed specimen type and loading method, the residual stress was generated using the designed specimen by applying proposed method and was measured. The measured residual stress using X-ray diffraction reasonably agreed with the results of finite element analysis considered in the specimen design. Comparison of residual strains measured at several locations on the specimen and given by finite element simulation also showed good agreement. Therefore, it is indicated that the designed specimen in this study can reasonably simulate the axial residual stress of a circumferential butt welding of pipe.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
/
v.23
no.6
s.165
/
pp.1018-1025
/
1999
For the effective analysis of two dimensional plane problems with geometrical discontinuities, singular finite element has been proposed. The element matrix equation was formulated on the basis of hybrid variational principle and Trefftz function sets derived consistently from the complex theory of plane elasticity by introducing a conformal mapping function. In order to suggest the accuracy characteristics of the proposed singular finite element, typical plane problems were analyzed and these results were compared with exact solutions. The singular finite element gives the comparatively exact values of stress concentration factors or stress intensity factors and can be effectively used for the analysis of mechanical structures containing various geometrical discontinuities.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.