• 한국마이크로전자및패키징학회:학술대회논문집
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• 한국마이크로전자및패키징학회 2002년도 추계기술심포지움논문집
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• pp.39-47
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• 2002

Heat is always the root of stress acting upon the electronic package, regardless of the heat due to the device itself during operation or working under the adverse environment. Due to the significant mismatch in coefficient of thermal expansion (CTE) and the thermal conductivity (K) of the packaging components, on one hand intensive research has been conducted in order to enhance the device reliability by minimizing the mechanical stressing and deformation within the package. On the other hand the effectiveness of different thermal enhancements are pursued to dissipate the heat to avoid the overheating of the device. However, the interactions between the thermal-mechanical loading has not yet been address fully. in articular when the temperature gradient is considered within the package. To address the interactions between the thermal loading upon the mechanical stressing condition. coupled-field analysis is performed to account the interaction between the thermal and mechanical stress distribution. Furthermore, process induced defects are also incorporated into the analysis to determine the effects on thermal conducting path as well as the mechanical stress distribution. It is concluded that it feasible to consider the thermal gradient within the package accompanied with the mechanical analysis, and the subsequent effects of the inherent defects on the overall structural integrity of the package are discussed.

• 한국기계가공학회지
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• 제10권3호
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• pp.28-32
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• 2011

The safety of transporting equipment in a cryogenic condition is one of important problems under the circumstances that the application weight of natural gas is gradually increasing. As a larger disaster may be generated by leakage of oil or gas from valves in case of fire occurrence of a ship, the present research applied a numerical analysis method on thermal stress distribution and deformation, etc. to the design of ball valves satisfying fire safety test's specification(API607) to prevent this. In addition, the present research progressed fire safety tests and compared the test result with numerical analysis results. The Max stress by parts was confirmed through thermal analysis of major parts to evaluate safety. The fire safety test was progressed according to the regulation of API607.

• 전산구조공학
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• 제6권4호
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• pp.89-98
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• 1993

최근 원자력의 사용이 증가함에 따라 핵폐기물을 효과적으로 처리하는 문제에 관심이 집중되고 있다. 이러한 핵폐기물을 지층내에 저장할 경우 고온의 열에 의해 핵폐기물 구조체에 지대한 영향을 미치므로 지반의 열력학적 거동을 분석할 필요성이 요구된다. 본 연구는 지반내에 처분된 고온의 사용후 핵연료에 의한 열역학적인 응력이 집중되어 비선형 거동이 예상되는 저장구조체 주변에는 비선형 유한요소를 적용하고 선형거동이 예상되는 무한영역에는 선형경계요소를 사용하여, 일반적인 역학적 계와 동일한 방법으로 비선형 유한요소와 경계요소를 조합한 프로그램을 개발하였다. 사용후 핵연료 폐기구조체와 같이 국부적인 비선형거동이 예상되는 구조물에서는 조합방법이 전 영역을 비선형 유한요소로 모형화하여 해석하는 것보다 효율적임을 알 수 있었다. 또한, 지층내 지반에 영향 미치는 주요 지반계수를 변화시킨 경우, 터널경계의 변위에 이러한 계수들이 어떠한 영향을 미치는가를 개발된 방법을 사용하여 검토하였다. 검토결과, 다른 계수들의 변화보다 열팽창계수의 변화가 터널주위의 변위에 상당한 영향을 미침을 알 수 있었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제89권4호
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• pp.375-381
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• 2024

In this paper, Eringen's nonlocal thermoelasticity is constructed to study wave propagation in a rotating two-temperature thermoelastic half-space. The problem is applied in the context of the dual-phase-lag (Dual) model, coupled theory (CD), and Lord-Shulman (L-S) theory. Using suitable non-dimensional fields, the harmonic wave analysis is used to solve the problem. Comparisons are carried with the numerical values predicted in the absence and presence of the gravity field, a nonlocal parameter as well as rotation. The present study is valuable for the analysis of nonlocal thermoelastic problems under the influence of the gravity field, mechanical force, and rotation.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제23권9호
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• pp.797-805
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• 2013

In this paper vibration and stability analysis of laminated composite shells based on the first order shear deformation theory(FSDT) for two different boundary conditions(clamped-clamped, simply supported) are performed. Structural model of cross-ply symmetric laminated composite cylindrical shells subjected to a combination of magnetic and thermal fields is developed via Hamilton's variational principle. These coupled equations of motion are based on the electromagnetic equations(Faraday, Ampere, Ohm, and Lorenz equations)and thermal equations which are involved in constitutive equations. Extended Galerkin method is adopted to obtain the discretized equations of motion. Variations of dynamic characteristics of composite shells with applied magnetic field, temperature gradient, laminate thickness-ratio and radius ratio for two boundary conditions are investigated and pertinent conclusions are derived.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제23권5호
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• pp.535-541
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• 2010

본 연구에서는 정상상태의 비선형 열탄성 문제에 대하여 탄성 계수 및 열전도 계수에 대해서 보조변수법을 이용한 연속체 기반의 설계민감도 방정식을 유도하였고, 온도와 변위장이 연성된 보조방정식을 정의하여 효율적으로 설계민감도 해석을 수행하여 위상 최적설계에 적용하였다. 수치 예제를 통하여 열탄성 문제에서 위상 최적설계가 갖는 요소망 의존성을 살펴보았다. 또한 열 하중이 지배적인 경우와 기계적 하중이 지배적인 경우를 비교하여 다중 물리 연성문제에서 위상 최적설계가 갖는 하중에 대한 의존성을 고찰하였다.

• 대한금속재료학회지
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• 제49권6호
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• pp.468-473
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• 2011

Determining the residual stress during casting processes is important for evaluating the mechanical properties and strength of materials and to optimize manufacturing conditions. In this study, we propose a field data interface procedure between FDM and FEM in a 3-dimensional space for analyzing the casting process and structural analysis. The casting process was analyzed using FDM and the data of the temperature distribution were converted into a format suitable for FEM analysis to calculate the thermal stress and safety factor by tightening force. The results of the coupled analysis between FDM and FEM showed that casting residual stress is an important factor in predicting life time and evaluating durability.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제30권6호
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• pp.495-500
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• 2017

본 논문에서는 과도한 계산용량이 필요한 초음속 비행체의 비정상 열응답 해석을 수행하기 위한 준-비정상해석 기법을 소개한다. 준-비정상해석 기법은 연성 연계 기법과 복합 열전달 해석기법을 통합한 방법으로 계산시간 단축시키면서 동시에 정확도를 향상시키기 위해 고안되었다. 또한 준-비정상해석 시, 해석 구간을 분할하기 위한 기준시간을 결정하는 알고리즘을 고안하여 준-비정상해석 기법의 정확도를 향상시키고자 하였다. 본 논문에서는 준-비정상해석 기법을 평가하기 위하여 가상의 비행 시나리오에서 열응답 해석을 수행하였으며, 비정상 해석 결과와 비교 검증을 수행하였다. 무딘 물체의 표면 온도 및 정체점의 온도를 통해 각각의 기법의 차이를 도출하였다. 비정상 해석을 통해 도출한 정체점의 온도와 준-비정상 해석을 통해 도출한 정체점의 온도 차이는 11.4% 이내로 높은 정확도를 확보함과 동시에 28배에 가까운 계산시간을 단축시켜 해석 기법의 효율성과 정확성을 확보하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제86권3호
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• pp.373-384
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• 2023

The main objective of this research work is to present analytical solutions for the thermoelastic bending analysis of sandwich plates made of functionally graded materials with an arbitrary gradient. The governing equations of equilibrium are solved for a functionally graded sandwich plates under the effect of thermal loads. The transverse shear and normal strain and stress effects on thermoelastic bending of such sandwich plates are considered. Field equations for functionally graded sandwich plates whose deformations are governed by either the shear deformation theories or the classical theory are derived. Displacement functions that identically satisfy boundary conditions are used to reduce the governing equations to a set of coupled ordinary differential equations with variable coefficients. The results of the shear deformation theories are compared together. Numerical results for deflections and stresses of functionally graded metal-ceramic plates are investigated.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권4호
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• pp.263-270
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• 2017

조선소에서 사용되는 대형 셧오프 밸브의 개폐를 위한 용기의 경우, 저압의 고정식 대형 공기탱크가 사용되고 있는데, 이는 먼 거리에 있는 밸브에 공압을 공급해야 할 경우, 추가 배관이 필요하며 수송도중 압력 강하가 발생하는 문제점이 있다. 이에 본 논문에서는 작업자들의 편의성을 증대시키고, 공기누설로 인한 폭발 방지를 위하여 고압의 휴대형 용접식 질소용기(11 kg, 10 L 및 50 bar)의 설계를 수행하였다. 구조적으로 취약한 용접부를 최소화하기 위하여 용기의 외형을 타원형으로 설계하였으며, 기준 무게 및 용적 충족과 사용압력에 대한 구조안전성을 확립하기 위하여 용기의 두께와 장단축 비를 설계하였다. 또한 용접 잔류응력 예측을 위해 APDL(ANSYS Parametric Design Language)을 이용하여 과도 열-구조 연성해석을 수행하였으며, 내압에 의한 구조안전 및 피로수명을 검증하였다.