• Coupled systems mechanics
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• 제13권1호
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• pp.21-41
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• 2024

This paper is concerned with the disturbances in a transversely isotropic new modified couple stress homogeneous thermoelastic rotating medium under the combined influence of Hall currents, magnetic fields, and mechanical sources represented by inclined loads. The application of Laplace and Fourier transform techniques are used for the derivation of analytical expressions for various physical quantities. As an application,the bounding surface is subjected to uniformly and linearly distributed force (mechanical force). Present model contains length scale parameters that can capture the size effects. Numerical inversion techniques has been used to provide insights into the system's behavior in the physical domain. The graphical representation of numerical simulated results has been presented to emphasize the impact of rotation and inclined line loads on the system, enhancing our understanding of the studied phenomena. Further research can extend this study to investigate additional complexities and real-world applications.

• Coupled systems mechanics
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• 제13권1호
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• pp.61-72
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• 2024

This study seeks to develop analytical solutions for the biothermoelastic model without accounting for energy dissipation. These solutions are then applied to estimate the temperature changes induced by external heating sources by integrating relevant empirical data characterizing the biological tissue of interest. The distributions of temperature, displacement, and strain were obtained by utilizing the eigenvalues approach with the Laplace transforms and numerical inverse transforms method. The impacts of the rate of blood perfusion and the metabolic activity parameter on thermoelastic behaviors were discussed specifically. The temperature, displacement, and thermal strain results are visually represented through graphical representations.

• Composites Research
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• 제25권1호
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• pp.1-8
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• 2012

본 논문에서는 다공성 복합재료의 열탄성 거동 예측을 위하여 미시역학적 유한요소 해석을 통해 기공 탄성 인자를 측정하였다. 먼저 기공 압력에 의한 복합재료의 응력 및 변형 상태를 기술하기 위해서 구성 방정식에 기공 탄성 인자를 도입하였다. 기공 탄성 인자의 산출에 필요한 기공 압력에 의한 팽창 변형도와 기공 형성에 따른 균질화 탄성 계수의 저하를 측정하였다. 기공의 형상, 크기, 배열 형태에 따른 이차원 대표 체적 요소의 모델링과 유한요소 해석을 수행하였다. 기공도, 재료 이 방성이 기공 탄성 인자에 미치는 영향과 기공 압력에 따른 변형 에너지 밀도 분포를 살펴보았다. 또한, 측정된 기공 탄성 인자의 유용성을 검토하기 위하여 탄소/페놀릭 복합재료의 열탄성 거동을 예측하였다.

• 한국생산제조학회지
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• 제23권3호
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• pp.259-265
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• 2014

When the brakes of a vehicle are applied, large amounts of heat are generated on the surfaces of the brake discs owing to friction between the discs and the brake pads. A high temperature gradient on the disc surfaces leads to thermal deformation and severe disc abrasion. Ultimately, the thermal deformation and disc wear give rise to a thermal judder phenomenon, which has a major effect on the stability of the vehicle. To investigate and propose a solution to these problems, thermoelastic instabilities under applied thermal and mechanical loads were analyzed using the commercial finite element package ANSYS by considering the contact surfaces between the discs and pads. Direct-contact three-dimensional finite elements between the discs and pads were applied to investigate the disc friction temperature, thermal deformation, and contact stress so that the thermal judder phenomenon on the surface of the disc could be predicted.

• 한국재료학회지
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• 제16권12호
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• pp.743-746
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• 2006

ZTA tubes were prepared by centrifugal casting and sintered at $1600^{\circ}C$ for 2 hrs. The ZTA tubes were machined into specimens of $3{\times}4{\times}40$ mm. Molten Soda lime glass (SLG) was penetrated into the surface of ZTA at an optimized condition of $1500^{\circ}C$ for the holding time of 5 h and furnace cooled. The extra glass on the surface was removed using a resin bonded diamond wheel. The glass penetrated samples were tested for their flexural strength using four point bend test. Vickers Indentation cracks were made on the glass penetrated surface at different loads of 9.8 N, 49 N, 98 N and 196 N. The residual compression on the surface enhanced the flexural strength and crack arrest behaviour remarkably. This was attributed to the thermoelastic mismatch between the glass and ZTA matrix during cooling.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.495-503
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• 2001

기능 경사 복합재에서는 열적 탄성 거동이 성분의 구성분포에 의해 명백하게 구분되어지도록 두가지의 성분입자들을 특정한 체적분율 분포에 따라서 혼합한다. 따라서, 설계자는 주어진 제약조건에 대해 목적하는 성능에 적합한 기능 경사 복합재를 설계하기 위해서 최적의 체적분율 분포를 결정해야만 한다. 본 연구에서는 금속과 세라믹으로 구성된 내열 기능 경사 복합재의 2차원 체적분율을 최적화하기 위하여 내부벌칙함수법과 유한차분법을 사용한 수치 최적화기법을 제안하였다. 최적화 효율을 위해 단일 설계변수의 유한개의 균질 사각형 격자로 기능 경사 복합재의 영역을 나누었다. 그렇지만, 연속적인 체적분율을 구현하기 위하여 최적설계 후에 전체적으로 연속적인 이차원 선형함수로써 불연속적인 체적분율을 보간하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.37-49
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• 2000

본 논문은 구조물의 동역학 및 열탄성 연성문제 해석을 위한 통합된 유한요소법을 개발하는데 초점을 두고있다. 첫째로, 열전도 방정식에 열변위라는 물리량을 도입하여 동역학의 운동 방정식과 유사하도록 유도한 후, 변분법과 일반좌표계를 이용하여 시간영역에서 정식화하였다. 둘째로, 두 방정식에 라플라스 변환을 동시에 도입하고, 공간변수만을 갖는 형상함수와 가중잔여법을 적용하여 유한요소식을 변환영역에서 표현하였다. 연성된 방정식을 문제의 특성에 따라서 분류하였고 정식화 과정을 검증하였다. 또한 수치해석 알고리듬이 갖는 수치 역 변환의 정성적인 경향에 대하여 검토하였다.

• Coupled systems mechanics
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• 제8권5호
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• pp.439-457
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• 2019

In this paper, a new application of a four variable refined plate theory to analyze the nonlinear bending of functionally graded plates exposed to thermo-mechanical loadings, is presented. This recent theory is based on the assumption that the transverse displacements consist of bending and shear components in which the bending components do not contribute toward shear forces, and similarly, the shear components do not contribute toward bending moments. The derived transverse shear strains has a quadratic variation across the thickness that satisfies the zero traction boundary conditions on the top and bottom surfaces of the plate without using shear correction factors. The material properties are assumed to vary continuously through the thickness of the plate according to a power-law distribution of the volume fraction of the constituents. The solutions are achieved by minimizing the total potential energy. The non-linear strain-displacement relations in the von Karman sense are used to derive the effect of geometric non-linearity. It is concluded that the proposed theory is accurate and simple in solving the nonlinear bending behavior of functionally graded plates.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제56권4호
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• pp.132-158
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• 2023

공주 청량사지 오층 및 칠층석탑은 계룡산 삼불봉 아래에 있으며, 고려 중기에 창건한 것으로 알려진 탑으로 한 시대에 두 유형의 백제계 석탑이 공존하는 쌍탑으로서 역사적 및 학술적 가치를 인정받고 있다. 두 탑은 1944년 도굴로 칠층석탑이 전도되고 그 영향으로 오층석탑에 기울어짐이 발생하였다. 1961년에 석탑을 복원하였으나 구조적 불안정성은 지속적으로 제기되었다. 따라서 이 연구에서는 2021년 5월부터 2022년 3월까지 계측자료를 축적하고 계절적 특성을 검토하여, 동일 기간의 기온변화와 강수량에 따른 석탑의 미세거동을 해석하였다. 이 결과, 모든 계측기에서 일간 기온변화에 따라 미세한 열탄성거동을 반복하였으며, 경사와 변위 모두 미세거동이 나타났다. 경사계에서는 기온변화에 따라 석재의 표면과 내부에 포함된 수분이 팽축을 반복하며 미세한 움직임을 보였고, 변위계에서도 시계열에 따라 기온이 상승하면서 모두 이격거리가 감소하였다. 특히 오층석탑 상부는 북서쪽으로 최대 3.89° 거동하였으며, 칠층석탑은 북동쪽으로 최대 0.078° 기울었다. 최대 변위는 오층석탑과 칠층석탑에서 각각 0.127 및 0.149mm로 기록되었다. 이 값들은 계측 종료시점에 원래 상태로 회귀하는 경향은 있으나 완전히 회복하지 못하여 면밀한 감시가 필요한 상태를 지시하였다. 이 연구를 통해 획득한 결과는 두 석탑의 안정적 보존을 위한 기초자료로 활용될 수 있다. 이를 기반으로 다양한 환경요소를 고려한 거동특성이 분석되어야 하며, 계측시스템의 유지관리를 통한 예방보존이 지속되어야 할 것이다.