Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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2002.11b
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pp.771-776
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2002
Optimal shape of the NFR suspension is studied and developed to improve the dynamic performance and reduce the vibration of the suspension system including a optical head slider. Since accurate position control and stability of the slider motion are highly required in NFR due to the narrower track width and the heavier slider than HDD slider with the low flying height, the dynamic characteristics of the suspension are very important to the mechanical performance of the system. The first natural frequencies in flexural and lateral motion of the suspension are critical factors affecting the dynamics and stability of the flying head, so that the dynamic parameters should be designed properly to avoid an excessive vibration or a crash of the slider on the disk. This paper optimizes the shape of the suspension based on homogenization method in NASTRAN and develops a new suspension shape for NFR system. The suspension is tested on experiment to verify the improvement of the dynamic characteristics.
Recent advances in scientific computing enable the full atomistic simulation of DNA molecules. However, there exists length and time scale limitations in molecular dynamics (MD) simulation for large DNA molecules. In this work, a two-level homogenization of DNA molecules is proposed. A wavelet projection method is first introduced to form a coarse-grained DNA molecule represented with superatoms. The coarsened MD model offers a simplified molecular structure for the continuum description of DNA molecules. The coarsened DNA molecular structure is then homogenized into a three-dimensional beam with embedded molecular properties. The methods to determine the elasticity constants in the continuum model are also presented. The proposed continuum model is adopted for the study of mechanical behavior of DNA loop.
Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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1996.11a
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pp.27-32
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1996
In this study, the boundary element method (BEM) is used to treat the homogenization of the baffle and reflector. First, the multigroup diffusion equations (MDE) within the core are solved using BEM as a source problem under the assumption that the core material is uniformly distributed. Then, the solution to MDE for the water reflector which should be extended infinite can be attained from a boundary source problem also via BEM. Finally, these two solutions are coupled through albedos of the slab-shaped baffle so that one could obtain heterogeneous interface currents and fluxes between the core and the baffle/reflector resulting in the location-dependent equivalent parameters for the baffle/reflector.
This paper discusses a new model for investigating the micro-mechanical behavior of beam-like structures composed of various elastic moduli and complex geometries varying through the cross-sectional directions and also periodically-repeated along the axial directions. The original three-dimensional problem is first formulated in an unified and compact intrinsic form using the concept of decomposition of the rotation tensor. Taking advantage of two smallness of the cross-sectional dimension-to-length parameter and the micro-to-macro heterogeneity and performing homogenization along dimensional reduction simultaneously, the variational asymptotic method is used to rigorously construct an effective zeroth-order beam model, which is similar a generalized Timoshenko one (the first-order shear deformation model) capable of capturing the transverse shear deformations, but still carries out the zeroth-order approximation which can maximize simplicity and promote efficiency. Two examples available in literature are used to demonstrate the consistence and efficiency of this new model, especially for the structures, in which the effects of transverse shear deformations are significant.
Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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2004.09a
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pp.159-163
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2004
This study was conducted to calculate the permeability coefficient in a single fracture while taking the true fracture geometry into consideration. The fracture geometry was measured using the confocal laser scanning microscope (CLSM). The CLSM geometry data were used to reconstruct a fracture model for numerical analysis using a homogenization analysis (HA) method. The HA is a new type of perturbation theory developed to characterize the behavior of a micro-inhomogeneous material that involves periodic microstructures. The HA permeability was calculated based on the local geometry and local material properties (water viscosity in this case). The results show that the permeability coefficients do not follow the theoretical relationship of the cubic law.
Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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v.22
no.2
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pp.79-88
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2005
Evaluating the effective properties of materials containing various types of in-homogeneities is an important issue in the analysis of structures composed of those materials. A simple and effective method for the purpose is to impose the periodic displacement boundary conditions on the finite element model of a unit cell. Their theoretical background is explained based on the purely kinematical relations in the regularly spaced in-homogeneity problems, and the strategies to implement them into the analysis and to evaluate the homogenized material constants are introduced. The creep behavior of a thin sheet with square arrayed rectangular voids is characterized, where the orthotropy is induced by the presence of the voids. The homogenization method is validated through the comparison of the analysis of detailed model with that of the simplified one with the effective parameters.
In rock, there are many microsopic structures which influence the mechnical behavior of rock. Many microstructures interact with each other, and furthermore, material constants vary discontinuously within rock, as most rocks are composed of several minerals. Taking into account this feature, it may be possible to contemplate a microstructure of rock as a unit cell by which the rock is constituted periodically. If this idealization is acceptable, the homogenization method can be applied. In this research, various microcracks on rock specimens were observed through a stereoscopic microscope under uniaxial compression. On the other hand, local stress distribution in the periodic-micro structure was calculated by the homogenization method. Then it is shown that there is a possibility to establish a relation between the behavior of microcrack and macroscopic load quantitatively by the linear fracture mechanics.
Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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v.12
no.5
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pp.85-93
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2004
Electric vehicle body has to be subjected to uniform load and requires auxiliary equipment such as air pipe and electric wire pipe. Especially, the cross beam supports the weight of passenger and electrical equipments. This need to use adaptive design in initial design stage to gain economy through interchangeability between many kinds of components. This study performs the topology optimization by the concept of homogenization based on optimality criteria method which is efficient for the problem with a number of boundary condition and design variable. Therefore this provides the method to determine the optimum position and the shape of circular hole in the cross beam and then can achieve the weight minimization of electric vehicle body.
A solution of magnetic fields for amorphous core transformer has been tried using homogenization technique. The technique, which is derived by applying asymptotic expansion to the standard finite element method, is helpful to analyse a joint part of amorphous core transformer microscopically. A butt-lap-step joint type of lamination method is modeled and its equivalent reluctivity is calculated to analyse various quantities of the magnetic fields. The algorithm is also applicable to other electric devices which have complicated material structure with repeated patterns.
굴패각을 혼합한 해성점토를 매립재료로 활용하기 위한 기초 자료를 얻기 위해, 혼합토의 전단.변형특성을 검토했다. 또한 삼축압축실험과 균질화이론을 근거로 한 수치해석에 의해 혼합재(굴패각)의 겉보기 탄성계수를 구하기 위한 방법을 제안했다. 일련의 실험결과로부터, 굴패각의 혼합에 의해 점토의 전단.변형특성이 개선됨을 확인했고, 굴패각의 겉보기 탄성계수를 구하기 위해 미시구조를 검토할 수 있는 균질화법을 도입했다. 굴패각의 겉보기 탄성계수는 굴패각의 골격구조의 변화에 기인해 변화하고 선행압밀응력이 작은 경우에 그 영향이 크게 나타나는 것을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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