• 유변학
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• 제11권1호
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• pp.18-27
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• 1999

본 연구에서는 3차원 열성형 공정 알고리듬과 이에 membrane approximation을 도입한 근사적인 알고리듬을 개발하였고, 이 알고리듬을 이용하여 몇몇 열성형계에 대한 수치모사를 수행하여 그 결과를 비교 분석하였다. 3차원 알고리듬의 경우에는 구성한 유한요소 평형 방정식에 벌칙함수를 도입하여 비압축성 조건을 만족시켜 해를 얻었으며, membrane approximation을 도입한 알고리듬의 경우에는 두께 방향의 응력을 무시하여 구성한 방정식으로부터 해를 얻었다. 구성방정식은 2nd Piola-Kirchhoff 응력 텐서와 Cauchy-Green 변형 텐서를 사용하여 표현하였고 수지의 물질 모델식으로는 2항의 Mooney-Rivlin 모델을 사용하였으며, total Lagrangian coordinate를 도입하여 지배방정식을 유한요소화함으로써 알고리듬을 구성하였다. 대상계로 선정한 사각평판 수지의 자유 부풀림 거동과 금형이 있는 경우에서의 수지의 부풀림 거동을 3차원 알고리듬과 membrane approximation 알고리듬을 각각 이용하여 분석하였으며 3차원 알고리듬의 경우 clamping 부분의 경계조건을 달리하여 결과를 비교하였다. 금형이 있는 계에 대해서는 slip 경계조건과 no-slip 경계조건을 각각 부여하여 수치모사를 수행, 수지의 변형거동과 응력분포를 비교 분석하였으며, 두께를 달리 한 수지에 대해 두께 방향의 응력을 비교 분석함으로써 membrane approximation 알고리듬의 한계에 대하여 논하였다. 한편 수지 온도 변화에 따른 성형품의 두께 분포의 변화를 살펴보기 위하여 ABS 수지를 대상으로 하여 $137.8^{\circ}C$에서 $171.1^{\circ}C$사이의 온도에서 수행한 인장실험 데이터를 수치모사에 사용하였다. 그 결과 수지의 온도가 높을수록 두께의 표준편차가감소하여 균일한 두께 분포를 얻을 수 있음을 확인하였고 이는 수지의 흐름성이 증가함으로써 나타나는 현상으로 해석할 수 있다.

• 대한수학회보
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• 제35권3호
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• pp.473-484
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• 1998

We consider a finite difference approximation to a singular boundary value problem arising in the study of a nonlinear circular membrane under normal pressure. It is proved that the rate of convergence is $O(h^2)$. To obtain the solution of the finite difference equation, an iterative scheme converging monotonically to the solution of the finite difference equation is introduced. And the numerical experiment of this method is given.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제22권6호
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• pp.835-841
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• 2011

The humidification is essential for performance enhancement of the electrolysis of PEMFC because proton conductivity depends on hydration of the proton exchange membrane. In this study, the humidification experiment did about On/Off control the humidification and dew condensation for PEMFC by using of the membrane humidifiers. As the results, it was possible to approximation control of the humidity by using of the solenoid valve On/Off control on the membrane humidifier. Also the problem on the dew condensation was resolved by approximation humidity control through solenoid valve On/Off control and the removal of the dew condensation in the flow channel was verified through visualization experiment.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제55권2호
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• pp.349-364
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• 2015

Analytical solutions for modeling geotextile tubes during the filling process and approximation method to determine the densified tube shape are reviewed. The geotextile tube filling analysis is based on Plaut & Suherman's two-dimensional solution for geotextile tubes having a weightless and frictionless inextensible membrane resting on a rigid horizontal foundation subjected to internal and external hydrostatic pressures. The approximation for the densified tube shape developed by Leshchinsky et al. was adopted. A modified method for approximating the densified tube shape based on an areal-strain deformation analysis is introduced. Design diagrams useful for approximating geotextile tube measurements in the design process are provided.

• 한국공간구조학회:학술대회논문집
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• 한국공간구조학회 2005년도 춘계학술발표회 및 정기총회 2권1호(통권2호)
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• pp.125-132
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• 2005

Membrane structures, a kind of lightweight soft structural system, are used for spatial structures. The material property of the membrane has strong axial stiffness, but little bending stiffness. The design procedure of membrane structures are needed to do shape finding, stress-deformation analysis and cutting pattern generation. In shape finding, membrane structures are unstable structures initially. These soft structures need to be introduced initial stresses because of its initial unstable state, and it happens large deformation phenomenon. And also there are highly varied in their size, curvature and material stiffness. So, the approximation inherent in cutting pattern generation methods is quite different. Therefore, in this study, to find the structural shape after large deformation caused by Initial stress, we need the shape analysis considering geometric nonlinear ten And the geodesic line on surface of initial equilibrium shape and the cutting pattern generation using the geodesic line is introduced.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2006년도 정기 학술대회 논문집
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• pp.325-332
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• 2006

Membrane structures, a kind of lightweight soft structural system, are used for spatial structures. The design procedure of membrane structures are needed to do shape finding, stress-deformation analysis and cutting pattern generation, because the material property has strong axial stiffness, but little bending stiffness. The problem of cutting pattern is highly varied in their size, curvature and material stiffness. So, the approximation inherent in cutting pattern generation methods is quite different. Therefore the ordinary computer software of structural analysis & design is not suitable for membrane structures. In this study, we develop the program for cutting pattern generation using geodesic line, and investigate the result of example's cutting pattern in detail.

• 한국공간구조학회:학술대회논문집
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• 한국공간구조학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집 제3권1호(통권3호)
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• pp.205-213
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• 2006

Membrane structures, a kind of lightweight soft structural system, are used for spatial structures. The design procedure of membrane structures are needed to do shape finding, stress-deformation analysis and cutting pattern generation, because the material property has strong axial stiffness, but little bending stiffness. The problem of cutting pattern is highly varied in their size, curvature and material stiffness. So, the approximation inherent in cooing pattern generation methods is quite different. Therefore the ordinary computer software of structural analysis & design is not suitable for membrane structures. In this study, we develop the program for cutting pattern generation using geodesic line, and investigate the result of example's cutting pattern in detail.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.109-119
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• 2012

막 구조물은 일반적인 설계와는 달리 형상해석, 응력변형해석 및 재단도 과정을 수행하여야만 설계가 가능하다. 처음 두 과정과는 달리 재단은 3차원 곡면을 최소 오차를 가진 평면 스트립을 형성하는 과정이다. 경제적인 이유로 재단 선은 주로 측지선을 이용하여 작성된다. 그러나 일반적으로 측지선은 초기 형상탐색에서 구성된 삼각형 요소의 정보에서 추출됨으로 부드러운 곡선이 아니며, 불규칙한 직선이다. 그러므로 어떻게 불규칙한 직선을 곡선으로 표현할 것인가가 중요하다. 따라서 본 연구에서는 스플라인 함수를 이용한 보간 방법을 재단도 생성에 적용하였다. 이를 위해서 삼차 스플라인 함수, B-스플라인 함수 및 최소자승 스플라인 함수의 세 가지 경우에 대해서 고찰하고, 단순 모델 및 카테나리 모델을 대상으로 재단도 작성 결과를 검토하였다. 단순모델의 해석요소수와 추출된 불연속 절점 수에 따른 보간 곡선 비교결과는 요소수가 큰 경우 추출된 절점의 수가 적은 것이 효과적이며, 최소자승 보간이 다른 방법보다 더 부드러운 재단 경계선을 제공한다.

• 멤브레인
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• 제7권3호
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• pp.142-149
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• 1997

비대칭형 막기공을 통한 뉴톤 유체의 발산흐름(diverging flow)에 대한 심도있는 해석 결과를 제시하였다. 막기공 모델의 일반적 형태인 슬릿(slit)과 원뿔(cone)형 채널에 대해 미동흐름(creeping flow)을 적용하여 유속분포 관계식을 구하였다. 유속분포의 고찰로부터 발산각도 $\alpha$$\longrightarrow$0 인 경우는 윤활근사법(lubrication approximation)이 적용되어 Poiseuille 흐름으로 되는 것을 확인하였고, 발산각도가 증가할수록 벽면부근에서의 유속분포는 결핍(depletion)됨과 아울러 전체유속은 감소하였다. 구해진 속도분포와 압력분포의 관계식으로부터 투과유량에 대한 이론식을 도출하였다. 예측된 결과는 기공의 비대칭성이 증가할수록 그에 따른 투과유량은 점차 증가하는 거동을 보였다. 본 연구의 이론결과는 궁극적으로 막여과에의 응용 측면과 밀접하게 연관되어 있다.

• Coupled systems mechanics
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• 제1권4호
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• pp.325-343
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• 2012

We present different numerical methods for solving the shallow shelf equations with basal drag (SSAB). An alternative approach of splitting the SSAB equation into a Laplacian and diagonal shift operator is discussed with respect to the underlying eigenvalue problem. First, we solve the equations using standard methods. Then, the coupled equations are decomposed into operators for membranes stresses, basal shear stress and driving stress. Applying reasonable parameter values, we demonstrate that the operator of the membrane stresses is much stiffer than the operator of the basal shear stress. Here, we could apply a new splitting method, which alternates between the iteration on the membrane-stress operator and the basal-shear operator, with a more frequent iteration on the operator of the membrane stresses. We show that this splitting accelerates and stabilize the computational performance of the numerical method, although an appropriate choice of the standard method used to solve for all operators in one step speeds up the scheme as well.