• 제목/요약/키워드: Mathematical Homogenization

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2.5D Cf/SiCm 복합재의 기계적 물성 시험과 탄소성 모델링을 통한 유한요소해석 (Finite Element Analysis Through Mechanical Property Test and Elasto-plastic Modeling of 2.5D Cf/SiCm Composite Analysis)

  • 이민정;김연태;이연관
    • 한국항공우주학회지
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    • 제48권9호
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    • pp.663-670
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    • 2020
  • 2.5D C/SiC를 적용한 구조물의 거동 특성을 유한요소해석으로 근사하기 위해 기계적 물성 특성화와 모델링 기법에 관한 연구를 수행하였다. 2.5D C/SiC 소재의 거동 특성을 분석하기 위해 인장시험을 수행하였고 수학적 균질화 기법과 수정된 혼합 법칙을 적용하여 2.5D C/SiC를 구성하는 섬유와 기지의 탄성 물성을 정의하였다. 탄소성 거동을 나타내는 기지는 소성 영역의 거동을 bilinear 함수로 근사하고 시험과 해석의 오차를 최소화하여 등가 항복 강도와 등가 소성 강성을 계산하였다. 그리고 2.5D C/SiC의 RVE를 정의하고 수정된 혼합 법칙을 적용하여 유효강성행렬을 계산하는 과정을 ABAQUS의 User-defined subroutine을 통해 구성하였다. 제안된 과정을 바탕으로 정의된 섬유와 기지의 기계적 물성을 적용하여 유한요소해석을 수행한 결과는 시험의 거동을 잘 근사하고 있음을 확인하였다.

Computational multiscale analysis in civil engineering

  • Mang, H.A.;Aigner, E.;Eberhardsteiner, J.;Hackspiel, C.;Hellmich, C.;Hofstetter, K.;Lackner, R.;Pichler, B.;Scheiner, S.;Sturzenbecher, R.
    • Interaction and multiscale mechanics
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    • 제2권2호
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    • pp.109-128
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    • 2009
  • Multiscale analysis is a stepwise procedure to obtain macro-scale material laws, directly amenable to structural analysis, based on information from finer scales. An essential ingredient of this mode of analysis is mathematical homogenization of heterogeneous materials at these scales. The purpose of this paper is to demonstrate the potential of multiscale analysis in civil engineering. The materials considered in this work are wood, shotcrete, and asphalt.

화강암질암에 대한 미시적에서 거시적 손상역학의 해석 : 실험 및 이론 (Analysis of Micro- to Macro-Mechanics in Granitic Rock: Experimental Observation and Theoretical Consideration)

  • 정교철
    • 자원환경지질
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    • 제27권5호
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    • pp.499-505
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    • 1994
  • 기존 미소결함에서의 국소적 응력집중은 새로운 미시적 손상의 원인이 되고, 이러한 미시적 손상은 또한 거시적 손상으로 발달하게 된다. 이들 미시적 손상에서 거시적 손상으로의 바달은 그 암석 및 암반의 변형특성으로 나타난다. 지금까지 응력하에서의 미소크랙의 거동에 대한 연구는 많이 되어왔으나, 실제암석의 파괴전 상태에서 미소크랙거동에 대한 역학적 해석은 아직 미비한 실정이다. 본 연구에서는 새로이 개발한 시험장치에 의한 정밀한 관찰로 손상 발달에 대한 이해를 더하였으며, 수학적 균질화 이론에 의해 수치해석 함으로서 그 역학성을 검토하였다.

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SPECTROSCOPIC ADMITTIVITY IMAGING OF BIOLOGICAL TISSUES: CHALLENGES AND FUTURE DIRECTIONS

  • Zhang, Tingting;Bera, Tushar Kanti;Woo, Eung Je;Seo, Jin Keun
    • Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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    • 제18권2호
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    • pp.77-105
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    • 2014
  • Medical imaging techniques have evolved to expand our ability to visualize new contrast information of electrical, optical, and mechanical properties of tissues in the human body using noninvasive measurement methods. In particular, electrical tissue property imaging techniques have received considerable attention for the last few decades since electrical properties of biological tissues and organs change with their physiological functions and pathological states. We can express the electrical tissue properties as the frequency-dependent admittivity, which can be measured in a macroscopic scale by assessing the relation between the time-harmonic electric field and current density. The main issue is to reconstruct spectroscopic admittivity images from 10 Hz to 1 MHz, for example, with reasonably high spatial and temporal resolutions. It requires a solution of a nonlinear inverse problem involving Maxwell's equations. To solve the inverse problem with practical significance, we need deep knowledge on its mathematical formulation of underlying physical phenomena, implementation of image reconstruction algorithms, and practical limitations associated with the measurement sensitivity, specificity, noise, and data acquisition time. This paper discusses a number of issues in electrical tissue property imaging modalities and their future directions.