• 대한기계학회논문집A
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• 제21권12호
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• pp.2121-2133
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• 1997

A finite element code is developed for 3-D self-contact problems, using continuum elements with a SRI(Selective Reduced Integration) scheme to prevent locking phenomenon by the incompressibility of rubber. Contact treatment is carried out in two ways : using the displacement constraints in case of rigid contact ; and imposing the same contact forces on two contact boundaries in case of self-contact. The finite element code developed is applied to the deformation analysis of C.V.joint boots which maintain lubrication conditions and protect the C.V.joint assembly from impact and dust. The boot accompanies large rotation depending on the rotation of the wheel axis and leading to the self-contact phenomena of the boot bellows. Since this contact phenomenon causes wear of the product and has great influence on the endurance life of the product, it is indispensable to carry out stress analysis of the rubber boots. In case of self-contact, various methods for determining contact forces have been suggested with an appropriate contact formulation. Especially, the types of penetration in self-contact are modularized to accelerate conputation with a contact algorithm.

• 대한조선학회논문집
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• 제28권1호
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• pp.60-68
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• 1991

비압축성 유체유동에 대한 Navier-Stokes 방정식과 충돌 접촉면 조건으로 특징지어지는 강체-유체 충돌문제를 Lagrangian 유한요소법에 의해 해석하였으며, 계산의 편의상, 속도장을 점성및 중력항과 압력항으로 나누어 수행하는 소위 fractional step method를 도입하였다. 유체영역은 4절점의 4각형 요소로 분할하였으며, 충분히 작은 시간간격의 도입을 전제로 하여 explicit time marching법으로 수치해석하였다. 매 시간 step의 초기에 우선 운동량-충격량 법칙으로 강체의 수면충돌후 속도를 구했으며, 그 속도로 표현되는 충돌 접촉면의 경계조건과 완전한 형태의 자유표면조건 그리고 운동방정식 및 연속 방정식을 모두 만족하는 속도장을 구하였다. 본 논문에서 제시하는 수치해석법에 의하면, 유체충격문제에 있어 매우 중요하다고 알려져 있는 tip splash를 포함하는 자유표면의 형상을 쉽게 추적해 갈 수 있다. Lagrangian 유한요소법의 적용의 타당성을 확인하기 위하여 대칭형 2차원 쐐기 모양의 강체가 수면충돌하는 경우를 예로하여 시간의 경과에 따른 충격수압의 분포 및 충격외력 등을 추정한 결과, 본 방법의 적용의 유효성과 아울러 몇가지 유용한 결론을 유도할 수 있었다.