• Composites Research
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• 제28권4호
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• pp.176-181
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• 2015

본 연구에서는 stuffed Whipple shield의 성능 향상을 목적으로, stuffed Whipple shield의 중간층에 적용되는 직물의 방탄 성능 향상 기법으로서 Z형 직물 디자인을 제안하였다. 직물은 경계조건에 의하여 충격 현상과 방탄 성능이 크게 변화하게 된다. 따라서 기존의 단순 적층식 직물과는 다른 경계조건을 갖는 Z형 직물을 제안하였고, Z형 직물의 방탄 성능을 확인하기 위하여 상용 프로그램 LS-DYNA를 이용한 아라미드 섬유사와 직물에 대한 충격해석을 수행하여 에너지 흡수 특성을 계산하고, 그 결과를 단순 적층식 섬유사와 직물의 경우와 비교하였다. 그 결과 Z형 직물은 단순 적층식 직물과는 다른 충격 거동을 보이고, 고속 영역에서 2 edge fixed, 4 edge fixed보다 높은 에너지 흡수율을 보이는 것을 확인하였다.

• 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.

• 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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• 제3권1호
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• pp.37-44
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• 2015

본 연구에서는 유한요소해석으로 냉장고 낙하충격에 대한 하힌지의 변형거동을 분석했다. 우선 하힌지 및 하부포장재 동적물성 확보를 위해 각각 속도 별 굽힘시험과 압축시험을 수행했다. 이어 시험에서 얻은 하중-변위곡선과 유사한 거동을 나타내는 하힌지 및 하부 포장재의 유동응력식을 역공학으로 얻었다. 확보한 물성데이터를 이용해 LS-DYNA로 낙하해석을 수행해, 낙하시 냉장고 자체 및 하힌지 변형거동을 분석했다. 최종적으로 3D 측정으로 분석한 실 냉장고 낙하시험으로, 낙하해석 모델의 유효성을 검증했다. 본 연구에서 제시한 해석모델은 추후 하힌지 및 포장재의 내 충격설계 등에 효과적으로 활용될 수 있을 것이다.

• 대한조선학회논문집
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• 제45권6호
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• pp.735-749
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• 2008

For the development of the original technique of structural safety assessment of Cargo Containment System(CCS) in membrane type LNG carriers, it is necessary to understand the characteristics of dynamic response behavior of CCS structure under sloshing impact pressure. In the previous study, the wet drop impact response analyses of CCS structure in membrane Mark III type LNG carriers were carried out by using Fluid-Structure Interaction(FSI) analysis technique of LS-DYNA code, and were also validated through a series of wet drop experiments for the enhancement of more accurate shock response analysis technique. In this study, the characteristics of structural shock response behaviors of CCS structure were sufficiently figured out by careful examinations of the effects of specimen weight, drop height, incident angle, corrugation and stiffness of inner hull on its shock response behaviors. The shock response analysis of upward shooting fluid to inner hull was performed, and the reason of faster strain response than shock pressure one was also figured out.

• 대한조선학회논문집
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• 제36권4호
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• pp.87-94
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• 1999

선수 구조부의 파랑충격현상은 대단히 복잡한 현상을 나타내고 있고 정확하게 규명하기 어렵기 때문에 아직 경험적인 설계에 의존하고 있다. 파랑충격하중에 의한 선수 구조부의 손상은 주로 충격압력역적과 파랑충격하중의 면적에 의하여 크게 영향을 받는다. 본 연구에서는 두 번째 단계로서 파랑충격하중에 대한 선수 구조부 강도의 추정을 위하여 효율적인 부재치수의 결정 프로그램을 개발하고, 파랑충격하중의 면적을 추정하고자 한다. 동적 비선형 범용 프로그램 LS/DYNA3D를 이용하여 DWT 300,000급 VLCC의 선수 구조부를 이상화된 패널구조 모델의 중앙부에서의 최대 손상변형을 비교하여 추정하고자 한다. 이것은 다음 단계의 선수 구조부의 동적 구조해석의 검증에 사용될 것이다. 본 연구에서는 극치 6.5MPa, 후부높이 1.0MPa, 그리고 지속시간 5.0msec인 파랑충격압력 곡선 하에서, 강성이 작은 보강재로 보강된 경우 파랑충격하중의 면적은 $1.5s{\times}1.5s$ 보강재 간격(s), 강성이 큰 스트링거로 보강된 경우는 $2.5s{\times}2.5s$로 추정하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제36권4호
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• pp.77-86
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• 1999

대체로 황천 운행 시 선체와 파도의 상대적인 운동에 의하여 발생하는 파랑충격하중을 고려하여 선수 구조부를 설계하고 있다. 선수 구조부의 파랑충격현상은 대단히 복잡한 현상을 나타내고 있고 정확하게 규명하기 어렵기 때문에 경험적인 설계에 의존하고 있다. 본 연구에서는 첫 단계로서 동적 비선형 범용 프로그램 LS/DYNA3D를 이용하여 선수 구조부의 손상 자료로부터 역으로 파랑충격하중을 추정하고, 파랑충격압력 곡선의 극치, 지속시간, 후부높이, 극치발생시간 등과 같은 특징에 대한 파라메트 연구를 수행하고자 한다. 본 연구를 통하여 파랑충격하중에 대한 구조물의 동적 거동은 주로 충격압력역적에 의하여 영향을 받고, 또한 구조물에 최대 변형이 발생하기 이전에 가하여진 충격압력역적이 거동에 매우 큰 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제5권1호
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• pp.116-131
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• 2013

The resistance performance of an icebreaking cargo vessel in pack ice conditions was investigated numerically and experimentally using a recently developed finite element (FE) model and model tests. A comparison between numerical analysis and experimental results with synthetic ice in a standard towing tank was carried out. The comparison extended to results with refrigerated ice to examine the feasibility of using synthetic ice. Two experiments using two different ice materials gave a reasonable agreement. Ship-ice interaction loads are numerically calculated based on the fluid structure interaction (FSI) method using the commercial FE package LS-DYNA. Test results from model testing with synthetic ice at the Pusan National University towing tank, and with refrigerated ice at the National Research Council's (NRC) ice tank, are used to validate and benchmark the numerical simulations. The designed ice-going cargo vessel is used as a target ship for three concentrations (90%, 80%, and 60%) of pack ice conditions. Ice was modeled as a rigid body but the ice density was the same as that in the experiments. The numerical challenge is to evaluate hydrodynamic loads on the ship's hull; this is difficult because LS-DYNA is an explicit FE solver and the FSI value is calculated using a penalty method. Comparisons between numerical and experimental results are shown, and our main conclusions are given.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제10권4호
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• pp.218-226
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• 2007

본 연구는 생존성 측면에서 잠수함의 내충격 설계시 고려해야 하는 수중폭발 충격응답해석 기법에 관하여 고찰하였다. 생존성을 고려하는 것은 현대의 모든 함정설계에 필수요건이며, 특히 잠수함의 수중폭발에 대한 내충격 설계는 반드시 고려되어야 할 사항이다. 기존의 수중함에 대한 내충격 설계는 가정된 이론에 의한 충격가속도를 정적해석의 결과를 통하여 단순하게 적용하였으나 본 연구에서는 직접해석법에 수중폭발 충격응답해석을 수행함으로써 기존의 방법보다 매우 합리적이고 신뢰성 높은 결과를 제시하였다. 특히 본 연구에서는 직접해석법 중에서 기존 수상함에서 널리 사용하고 있는 LS-DYNA/USA code일 적용보다 LS-DYNA code만으로 사용자가 보다 손쉽게 접근할 수 있는 ALE기법을 이용하여 잠수함 액화산소탱크를 대상으로 수중폭발해석 방식을 제안하고자 하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권5호
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• pp.151-160
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• 2022

최근 폭발사고의 빈도수가 증가함에 따라 주요 구조부재의 손상을 저감시킬 수 있는 방호 구조물 설계에 대한 관심이 높아지고 있다. 그러나, 방호 구조물의 방호성능에 대한 국내 연구는 아직 미진한 실정이며, 아직 설계 가이드라인도 충분히 갖추어지지 못한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 FRP 시트 보강유무를 변수로 하여 RC 방호벽에 대한 해석적 연구를 수행하였다. 해석은 LS-DYNA 프로그램을 활용하여 수행되었으며, 해석을 통해 RC 방호벽과 FRP 시트로 보강된 RC 방호벽의 변위-시간이력곡선, 압력-충격량 도표, 취약도 곡선을 도출하였다. FRP 시트 보강방법은 RC 방호벽의 방호성능을 향상시키는데 매우 효율적인 것으로 나타났다. 또한, 폭발하중의 크기가 클수록 RC 방호벽에 대한 FRP 시트의 보강효과는 높아지는 것으로 나타났다.

• Composites Research
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• 제34권2호
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• pp.115-122
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• 2021

복합재료 중에서 SMC(sheet molding compound) 복합재료는 자동차의 차체 성형에 주로 쓰이고 있다. 자동차 산업에서는 차량 사고를 고려하여야 하므로 재료의 충돌 거동 및 특성에 관한 연구는 필수적이다. 충돌은 짧은 시간에 일어나기 때문에 육안으로 확인이 어렵다. 따라서 충돌 거동을 확인하기 위해서는 유한요소 모델을 이용한 충돌 손상 해석이 필요하다. 충돌 손상 해석을 위해서는 SMC 복합재료의 손상 모델에 대한 파라메터가 요구된다. 본 연구에서는 SMC 복합재료의 손상 모델에 대한 파라메터를 획득하기 위해 인공신경망 기법을 적용하였다. LS-DYNA에서 파라메터에 따른 결과를 이용하여 대체 모델을 구성하였다. 자유 낙하 충돌 실험에서 얻은 흡수 에너지와 인공신경망 모델을 이용한 흡수 에너지를 비교하여 최적화된 파라메터를 획득하였다. 획득한 파라메터를 유한요소 모델에 적용해 결과를 비교하여 파라메터의 신뢰성을 검증하였다.