• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 1998년도 추계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Spring 1998
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• pp.180-187
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• 1998

One of the major difficulties in the seismic analysis of a dam-reservoir system is the treatment of the energy radiation in the upstream direction of the reservoir. In this paper a new transmitting boundary is presented that can model properly the radiation of energy in the far field direction of a semi-infinite reservoir with constant depth. In the newly developed method, effects of surface wave motion are taken into account and the reservoir-foundation interaction is approximately accounted for with an absorbing boundary condition. If a dam has vertical upstream face and the infinitely long reservoir maintains constant depth, then the proposed transmitting boundary can be directly coupled with the model of dam body. In present study, the dam body is assumed to behave elastically and modeled by finite element method. Seismic responses of a dam model are investigated using the newly developed transmitting boundary.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1995년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.596-602
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• 1995

In this paper, the rolling-sliding contact problem of a layered semi-infinite solid compressed by a rigid surface is solved by finite element method based on the elasto-plastic theory. The purpose of this paper is to present the standard that is needed the later design. For this analysis, the principal parameters are layer thickness. Young's modulus ratio of layer and substrate and friction coefficient. In particular, this paper is interested in effect that layer thickness have influence upon displacement and shear and tensile stress at interface. For the layered material, the layer and the substrate behave elastic and linear-strain hardening respectively. For law friction, a relatively thin layer reduce the undesired maximum tensial stress but, for high friction, act contrary to the case of low friction.

• International Journal of Aerospace System Engineering
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• 제7권2호
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• pp.1-5
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• 2020

When a rigid wedge is indented in to a semi-infinite block, the material is bulged up around the wedge that is generally called lip. The previous works in this filed considered the outer profile of the lip to be linear. But, present authors observed both experimentally and with the aid of finite element analysis that the profile of the lip is not always linear, and it depends on the angle of the wedge and friction parameters. So, in this work, attempts have been made to calculate hardness of indentation for different wedge angles and friction parameters. As hardness is intrinsic property of material, consideration of either linear or parabolic lip will not be affected much. A comparative study of hardness for linear and parabolic free surface profiles of the piled up material around the cone is analyzed in this work.

• 대한기계학회논문집A
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• 제24권7호
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• pp.1740-1747
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• 2000

Under repeated rolling, initial plastic deformation introduces residual stresses which render the steady cyclic state purely elastic. This is called the process of shakedown. Many studies have been done about the shakedown in semi-infinite half space using calculated Hertizian pressure. In this paper shakedown processes in a shaft are studied by finite element analyses of a two dimensional(plane strain) model with elastic-linear-kinematic-hardening-plastic material subjected to repeated, frictionless rolling contact. Symmetric and non-symmetric pressure distributions are obtained using a simplified model of the bearing-shaft assembly. The rolling contact is simulated by repeatedly translating both pressure distributions along the surface of the shaft. By the influence of the non-symmetric pressure, larger residual radial tensile stress is generated in the immediate subsurface layer, which may make a crack propagate and, the subsurface undergoes a zigzag plastic deformation during the shakedown process, which may lead to a crack initiation.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제78권2호
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• pp.135-143
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• 2021

In this study, continuous contact problem in the functionally graded (FG) layer loaded with a FG flat punch resting on the elastic semi-infinite plane was analyzed by the finite element method (FEM). It was assumed that the shear modulus and density of the layer and punch varied according to exponentially throughout their depth. FG layer's weight was included to the problem and additionally all surfaces were considered as frictionless. Analysis of FG materials was performed with a special macro which was added to the ANSYS program. Firstly, the shear modulus of the punch was considered to be very rigid and the results of initial separation load (λcr) and distance (xcr) were compared with the analytical solution. Afterwards, results obtained from the contact analysis made according to the inhomogeneity parameters (β, γ) between FG punch-FG layer which had been unprecedented in the literature were discussed. As a result, FG punch's stress values at the punch edges where stress accumulations occurred were found to be smaller than the rigid punch. The security of the structure, longer life of the material and ease of production are directly related to the reduction of the stress values. The results obtained in this study are important in this respect. Also this work is the first study that investigates the effect of FG punch on the FG layer.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.521-532
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• 2007

원형축이 축방향으로 충격하중을 받으면 외경에서 반사된 파가 축의 중앙으로 집중되어 순간적으로 큰 응력이 발생하게 된다. 본 연구에서는 여러 가지 충격 축하중을 받는 횡등방성 반-무한 원형축을 대상으로 중실축 내의 종방향 응력전파를 축대칭 유한요소법과 Houtolt 시간적분법을 이용하여 프로그램을 작성하고 수치적으로 해석하여 그 결과를 횡등방성 재료의 재료구성비에 따라 자세히 설명한다. 제시된 해법의 타당성은 본 논문 수치 결과와 기 해석된 다른 해법에 의한 수치결과의 비교를 통해 검증된다. 여러 종류의 충격하중들에 따른 파동의 결과를 2차원, 3차원적으로 제시하여 축응력 전파를 이해하는데 기본 자료가 되도록 하였다. 또한 유한요소법을 이용하여 수치해석을 함에 있어 정확한 수치결과를 얻기 위한 무차원 동특성 시간변수에 대해 기술하였다.

• 한국음향학회지
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• 제21권1호
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• pp.73-81
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• 2002

본 논문에서는 중고주파영역에서의 진동해석기법인 파워흐름해석 법을 보와 평판이 연성된 구조물에 적용하기 위하여 무한보가 무한평판을 수직으로 투과하는 구조물에서의 파워투과반사계수를 파동전달법을 이용하여 구하였다. 이러한 파워투과반사계수를 실제 구조물에 적용하기 위해서는 파워흐름유한요소법으로의 활용이 필요하다. 이를 위해 본 논문에서는 파워투과반사계수를 이용하여 보 평판구조물을 위한 연결요소행렬식을 정립하였으며, 또한 보와 평판요소를 각각 해석할 수 있는 파워흐름유한요소해석 프로그램을 구성하고, 여기에 정립된 보와 평판간의 연결요소 행렬식을 대입하여 보와 평판이 연성된 구조물까지 해석이 가능한 프로그램으로 개발하였다. 이 프로그램을 이용하여 이상화한 선박의 선미부 구조물을 해석한 결과, 선박구조물에서 진동에너지분포를 구할 수 있었고, 진동 인텐시티를 통하여 구조물에서의 파워전달경로를 예측할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권9호
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• pp.983-989
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• 2011

본 연구에서는 경제요소법을 이용한 프레팅 마멸 예측을 위한 수치적 알고리즘을 개발하였다. 반무한체 해석을 통해 사각조각면위의 균일분포하중과 탄성변형량의 관계로부터 접촉 계면의 응력을 계산하였고 Archard wear 모델을 이용해 각 격자의 마멸 깊이를 계산하여 접촉면의 형상을 예측할 수 있는 알고리즘을 제시하였다. 본 연구의 정확성을 검증하기 위해 McColl 등의 연구와 비교하였고 개발된 알고리즘을 구접촉 모델에 확장하여 그 유용성을 확인하였다. 아울러 프레팅 해석의 효율적인 계산을 위해 한 step당 사이클 증가량인 step cycle이 해의 정확성에 미치는 영향을 검토하여 step cycle 설정의 중요성을 제시하였다.

• 한국음향학회지
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• 제29권5호
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• pp.314-324
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• 2010

도파관 (waveguide structures)에 지지구조 또는 균열과 같은 국부적 불연속이 존재하는 경우, 도파관을 따라 전파되는 파동은 이러한 국부적 불연속으로 인해 반사가 발생한다. 빔과 같이 단면의 형상이 단순한 도파관에서는 국부적 불연속에 의한 저주파수 대역 반사 및 투과 특성을 스펙트럴요소(spectral element, SE)와 유한요소(finite element, FE)를 연결한 스펙트럴요소/유한요소법 (SE/FE method)으로 해석 할 수 있다. 그러나 도파관의 단면 형상이 복잡하거나 또는 고주파수 대역 해석에서는 빔 이론에 근거한 스펙트럴 요소를 이용하는 것이 부적합하다. 본 논문에서는 고주파수 대역 파동 반사 및 투과 특성 해석을 위해 스펙트럴요소 대신 스펙트럴수퍼요소 (spectral super element, SSE)를 도입하고, 이를 유한요소와 결합시킨 SSE/FE 방법을 제안한다. 이 방법은 도파관 모델링에 스펙트럴 수퍼요소를 이용하므로 레일과 같이 단면의 형상이 복잡한 도파관의 고주파수 대역 해석에 적합하다. 본 논문에서는 SSE/FE 해석에 필요한 반무한 SSE(semi-infinite spectral super element)에 대한 정식화를 먼저 수행하고, 이를 FE로 모델링한 국부적 불연속 구간과 연결하여 SSE/FE 모델을 구성하였다. 이 방법의 적용 예로써 단순 형상의 국부적 결함이 존재하는 철로 레일에 대하여 고주파수 대역 파동반사 및 투과계수를 계산하고 그 결과를 살펴보았다. 또한, 입사된 파워가 보존되어야 한다는 조건을 이용해 SSE/FE 방법의 수치오차를 추정하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제3권1호
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• pp.123-132
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• 1999

댐-호소 계의 지진응답해석에 있어서의 어려운 문제 중 하나는 댐 상류방향으로의 에너지 방사를 적절하게 처리하는 것이다 본 논문에서는 깊이가 일정한 호소 원역으로의 에너지 방사를 잘 모델링할 수 있는 전달경계를 제시하였다 개발된 방법에서 수면파의 영향을 고려하였으며 호소-지반의 상호작용을 근사적으로 표현할수 있는 흡수경계조건도 도입하였다 댐과 호소의 경계면이 지표면에 수직하고 호소의 깊이가 일정할 경우에는 제안된 전달경계를 댐체의 모델에 직접 연결할 수 있다 댐체는 선형탄성거동을 가정하여 유한요소로 모델링 하였다 얻어진 댐-호소 계의 운동방정식을 이용하여 댐의 지진응답특성을 조사하였다