• 제목/요약/키워드: Singularity Factor

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보존적분을 이용한 응력강도계수와 T-응력의 계산 (Evaluation of Stress Intensity Factors and T-Stress Using a Conservation Integral)

  • 범현규;엄윤용
    • 대한기계학회논문집
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    • 제18권1호
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    • pp.121-126
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    • 1994
  • A mutual integral, which has the conservation property, is applied to the problem of a crack in an isotropic elastic material. The stress intensity factors $K_{I}, K_{II}, K_{III}$ and T-stress for the problem in an infinite medium are easily obtained by using the mutual integral without solving the boundary value problem. The auxiliary solutions necessary in the proposed method are taken from the known asymptotic solutions. This method is amenable to numerical evaluation of the stress intensity factors and T-stress if the crack in a finite medium is considered.

Near-tip grid refinement for the effective and reliable natural element crack analysis

  • Cho, J.R.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제70권3호
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    • pp.279-287
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    • 2019
  • This paper intends to introduce a near-tip grid refinement and to explore its usefulness in the crack analysis by the natural element method (NEM). As a sort of local h-refinement in FEM, a NEM grid is locally refined around the crack tip showing the high stress singularity. This local grid refinement is completed in two steps in which grid points are added and Delaunay triangles sharing the crack tip node are divided. A plane-state plate with symmetric edge cracks is simulated to validate the proposed local grid refinement and to examine its usefulness in the crack analysis. The crack analysis is also simulated using a uniform NEM grid for the sake of comparison. The near-tip stress distributions and SIFs that are obtained using a near-tip refined NEM grid are compared with the exact values and those obtained using uniform NEM grid. The convergence rates of global relative error to the total number of grid points between the refined and non-refined NEM grids are also compared.

AN EFFICIENT ALGORITHM FOR EVALUATION OF OSCILLATORY INTEGRALS HAVING CAUCHY AND JACOBI TYPE SINGULARITY KERNELS

  • KAYIJUKA, IDRISSA;EGE, SERIFE M.;KONURALP, ALI;TOPAL, FATMA S.
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제40권1_2호
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    • pp.267-281
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    • 2022
  • Herein, an algorithm for efficient evaluation of oscillatory Fourier-integrals with Jacobi-Cauchy type singularities is suggested. This method is based on the use of the traditional Clenshaw-Curtis (CC) algorithms in which the given function is approximated by the truncated Chebyshev series, term by term, and the oscillatory factor is approximated by using Bessel function of the first kind. Subsequently, the modified moments are computed efficiently using the numerical steepest descent method or special functions. Furthermore, Algorithm and programming code in MATHEMATICA® 9.0 are provided for the implementation of the method for automatic computation on a computer. Finally, selected numerical examples are given in support of our theoretical analysis.

육상교통환경 위성항법 성능 예측을 위한 Sky-View-Factor 기반 Dilution of Precision 분석 (Analysis of Sky-View-Factor based Dilution of Precision for Evaluation of GNSS Performance in Land Road Environment)

  • 홍운기;최광식;이은성;임성헉;허문범
    • 한국항행학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.944-951
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    • 2012
  • 위성항법의 가시성, Dilution of Precision (DOP), 신호대잡음비 등과 같은 위치결정 성능지표는 개활지 환경과 같이 항법위성의 가시성이 좋은 지역에서 그 활용도가 높으며, 육상교통환경의 경우 그 활용도가 낮다. 본 논문은 육상교통환경에서 위성항법 신호를 활용하여 위치결정을 수행하는 경우 활용도가 높은 성능지표로 Sky View based DOP (SVDOP)을 제안한다. SVDOP은 Sky-View Factor(SVF)를 응용하여 개발되었으며, 기존의 SVF의 문제점을 극복할 수 있다. Sky-View 영상을 활용하여 특징점을 선택하고 이를 활용하여 DOP를 계산할 수 있다. 제안된 방법을 이용하는 경우 SVF 사용보다 육상교통환경에서 위치결정 성능 예측에 용이함을 확인할 수 있다.

Microstructure and shear modulus in concentrated dispersions of bidisperse charged spherical colloids

  • Chun, Myung-Suk;Lee, Sangwoo;Lee, Tae-Seok;Cho, Jae-Seol
    • Korea-Australia Rheology Journal
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    • 제16권1호
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    • pp.17-26
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    • 2004
  • We examine rigorous computations on microstructural as well as rheological properties of concentrated dispersions of bidisperse colloids. The NVT Monte Carlo simulation is applied to obtain the radial distribution function for the concentrated system. The long-range electrostatic interactions between dissimilar spherical colloids are determined using the singularity method, which provides explicit solutions to the linearized electrostatic field. The increasing trend of osmotic pressure with increasing total particle concentration is reduced as the concentration ratio between large and small particles is increased. From the estimation of total structure factor, we observe the strong correlations developed between dissimilar spheres. As the particle concentration increases at a given ionic strength, the magnitude of the first peak in structure factors increases and also moves to higher wave number values. The increase of electrostatic interaction between same charged particles caused by the Debye screening effect provides an increase in both the osmotic pressure and the shear modulus. The higher volume fraction ratio providing larger interparticle spacing yields decreasing high frequency limit of the shear modulus, due to decreasing the particle interaction energy.

점탄성 원통의 모드 I 균열 해석 (Numerical Analysis of Viscoelastic Cylinders with Mode I Cracks)

  • 심우진;오근
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제19권3호
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    • pp.259-269
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    • 2006
  • 원환균열과 원주균열을 지닌 축대칭 선형 점탄성 중실축과 중공축이 외력을 받을 때 파괴역학 변수로서 응력확대계수, 에너지방출률 그리고 균열개구변위의 수치해를 유한요소해법을 이용하여 구한다. 균열선단에서는 응력의 특이성을 지닌 1/4절점 삼각형 특이요소가 사용된다. 또한 수치해를 비교 검증하기 위해 탄성-점탄성 상응원리를 이용하여 선형파괴역학의 탄성해들로부터 점탄성 이론해가 유도 제시된다. 해석에 사용되는 점탄성 물성은 체적변형은 탄성적이고 전단변형은 표준선형고체처럼 거동한다고 가정한다. 제시된 수치해법과 이론해는 축대칭 점탄성 거동 연구에 중요한 자료가 된다.

直交 異方性 無限平版 內部의 圓孔周圍 龜裂 解析 (Analysis of cracks emanating from a circular hole in an orthotropic infinite plate)

  • 정성균;홍창선
    • 대한기계학회논문집
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    • 제11권6호
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    • pp.895-903
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    • 1987
  • 본 연구에서는 참고문헌 (16)과 (17)에서 등방성과 이방성에 각각 처음으로 제시한 수정 사상 선점법(modified mapping-collocation method)을 이용해서 직교 이 방성 무한 평판 내부의 원공 주위 균열 문제에 대한 혼합모우드 응력 강도 계수를 구 하고자 한다. 본 문제는 기하학적으로 복잡하고 재료의 이방성이 강하기 때문에 해 가 아직 보고되어 있지 않다. 먼저 이론적 해석을 전개함으로써 규열 면에서의 무부 하 조건과 무한점에서의 경계 조건을 완전하게 만족시킨다. 그 후 나머지 원공 경계 에 최소 자승 선점 과정(least square collocation procedure)을 적용하여 근사해를 얻게 된다. 균열 선단 응력 특이성에 미치는 원공 경계 및 이방성의 효과를 알아보 기 위해서 여러가지 형태의 적층판에 대한 응력 강도 계수를 무차원화된 균열 길이의 함수로 나타내 보았다.

해수환경에서 강 용접부의 환경강도평가에 관한 연구 1

  • 정세희;김태영;나의균
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제6권2호
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    • pp.56-63
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    • 1988
  • The effects of PWHT (poste weld heat treatment) and stress simulating the residual stress during PWHT in weld HAZ of low and high strength steels on corrosion fatigue crack growth were evaluated. The obtained results are summarized as follows. 1. Fatigue crack growth rate of HAZ in air and 3.5% NaCl solution was slower than that of parent due to the signgularity in weld HAZ. 2. In the case of HT-80, 3.5% NaCl solutio nacts to accelerate the crack growth for all specimens, and the sensitivity of as-weld to corrosion environment was the greatest among other PWHT specimens. 3. Corrosion fatigue crack growth of parent, as-weld and PWHT speciments ofr SS41 as well as SM53B was retarded in comparison with the fatigue crack growth in air. 4. There was a tendency that crack growth of PWHT specimens subjected $10kg/mm^2$ was faster than that of PWHT specimens without stress during PWHT. 5. The retardation phenomenon of crack growth in corrosion environment is attributed to the crack branching decreased .DELTA.K due to the corrosion products and multi-cracks.

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경계요소-유한요소 혼합법에 의한 균열선단의 응력강도계수 계산 (제1보) (Stress Intensity Factor Calculation Using the Hybrid Formulation of Boundary and Finite Element Method (1st Report))

  • 노인식;임채환
    • 대한조선학회논문집
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    • 제35권4호
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    • pp.38-45
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    • 1998
  • 균열의 선단 부근에 대한 응력분포를 합리적으로 예측하기 위해서는 균열을 포함하는 구조물의 국부적인 형상을 정밀하게 모델링해야 하며 이것은 상당한 시간이 요구되는 어려운 작업이 될 수 밖에 없다. 따라서, 본 연구에서는 영역 내부의 요소분할이 필요 없는 경계요소법을 적용하여 균열 선단 부근의 복잡한 형상을 좀더 손쉽게 모델링하는 한편 나머지 부분은 기존의 유한요소법으로 모델링하여 이를 결합하는 해석할 수 있는 수치적 알고리즘을 연구하였다. 균열 선단 부근의 특이점 거동을 처리하기 위하여 다영역 경계요소법을 적용하고, 나머지 원방을 유한요소법을 적용하여 해석할 수 있도록 기존의 연성해석 기법을 수정, 발전시켜 다영역 경계 요소-유한요소 혼합형 정식화를 수행하였으며, 이를 바탕으로 2차원 탄성문제에 대한 수치계산을 수행함으로써 개발된 알고리즘의 타당성을 검토하였다.

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균열의 충격해석에 대한 Laplace 변환 2차원 경계요소법의 응용 (An Application of 2-D BEM with Laplace Transformation to Impact Crack Analysis)

  • 조상봉;김태규;최선호
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권5호
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    • pp.883-890
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    • 1992
  • 본 연구에서는 Laplace 변환법에 의한 2차원 동적 문제의 경계요소 프로그램 을 작성하고, 간단한 모델을 해석하여 프로르램의 정도 및 그 유용성을 검토하고, 응 용문제로 동적하중을 받는 균열문제의 몇 가지 모델에 대하여 변위 외삽법으로 균열의 파괴 역학적 파라미터인 동적응력확대계수(dynamic stress intensity factor)를 구하 여 결과를 검토하여 보고자 한다.