• 제목/요약/키워드: Thin-plate structure

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균일압력 유도에 의한 꺾임 구조를 가진 미세주름 박판구조물 성형을 위한 고무성형 공정연구 (Investigation of a Novel Rubber-Forming Process Inducing Uniform Surface Pressure for the Fabrication of a Thin Bent Plate with Corrugated Structure)

  • 김민훈;박상후;정호승;조종래;하만영
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권8호
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    • pp.933-940
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    • 2011
  • 주름구조를 가지는 박판구조물은 비행기, 자동차, 전자제품 등의 다양한 용도의 열교환기로 사용된다. 이러한 주름구조를 가지는 박판구조물의 경우 대량생산을 위하여 박판소성가공 공정으로 제작하게 되는데 꺾임 각을 가지는 주름구조를 형성하는 것은 매우 어렵다. 이 문제를 해결하기 위해 본 연구에서는 정확한 주름구조를 형성하기 위하여 일정한 압력을 박판의 전면에 효과적으로 미칠 수 있도록 새로운 고무성형공정을 제안한다. 본 연구에서 제안한 공정을 검증하기 위하여 우선 유한요소해석을 통해 고무성형공정 변수를 최적화하였다. 그리고 최적화한 고무성형공정을 이용하여 꺾임구조와 미세주름 구조를 가지는 박판을 제작함으로써 본 연구에서 제안한 공정이 목표로 하는 박판의 성형에 효과적인 공정임을 검증하였다.

윤하중에 의한 강바닥판 교면포장의 종방향균열 관련 수치해석법 개발 (Local Deformation Analysis of the Orthotropic Steel Bridge Deck Due to Wheel Loadings Using FSM and FEM)

  • 정진석;정명락;옥창권;이원태;김문영
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제28권4호
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    • pp.243-251
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    • 2016
  • 두께가 얇아짐에 따라 강바닥판은 윤하중의 작용으로 국부적으로 매우 큰 변형이 발생하고, 이것은 교면포장에 종방향으로 구조적인 균열을 야기 시킬 수 있다. 이 연구에서는 강바닥판의 윤하중 국부해석을 위하여 가로보의 휨 및 비틀림강성을 엄밀히 고려할 수 있는 평면쉘 스트립요소, 프리즘요소, 그리고 이 두요소를 연결하는 링크요소로 구성된 개선된 유한대판법을 제시하고자 한다. 이 방법의 효용성을 검증하기 위하여, 강판 플레이트 거더교의 일부를 해석예제로 선택하여 연직처짐 및 교축직각방향 변형율 결과를 쉘요소, 솔리드요소, 그리고 코히시브요소를 이용한 ABAQUS 해석결과와 비교, 검토하였다.

박판판재 경화를 고려한 다이 캠 드라이브의 구조해석 최적화에 대한연구 (A Study on the Structure Analysis Optimization of Die Cam Drive Considering the Thin Plate Hardening)

  • 이종배;김선삼;우창기
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권9호
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    • pp.5769-5777
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    • 2015
  • 프레스 가공에서 포밍이나 굽힘 등의 변형에 따라 판재는 가공경화를 발생하게 되며, 판재 경화와 가스 스프링 반력에 의한 캠 성형 과정에서 캠 및 판재의 변형과 미 성형이 발생하게 된다. 본 연구는 알루미늄 판재 성형 과정에서 판재경화를 고려한 응력, 변형이 주어진 판재 물성치와 캠 성형 압력에 맞게 입력 값으로 처리하였다. 그리고 유한요소 해석툴인 Hyperstudy와 Abaqus 연동으로 캠 형상을 비선형적으로 형상 최적화 해석을 수행 했다. 그 결과 판재의 변형이 제거 되면서 허용되는 최대, 최소 응력 범위와 최소 변형을 갖는 조건하에서 캠 형상을 최적화 하였다. 따라서 해석 결과를 통해 응력-변형 곡선과 응력-두께의 정규 분포도를 얻을 수 있었고, 또한 Iteration 처리로 판재 경화와 가스 스프링 반력을 고려한 다이캠 두께에 맞는 응력과 변형에 대한 최적화 형상을 얻을 수 있었다.

무전해도금법에 의한 Co-Ni-P 박막의 자기적특성에 관한 연구 (A Study on the Magnetic Properties of the Co-Ni-P thin Plate by Electroless Plating)

  • 김창욱;이철;윤성렬;정인
    • 한국재료학회지
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    • 제5권8호
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    • pp.1013-1019
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    • 1995
  • 본 연구에서는 무전해 도금범으로 polyester film 상에 Co-Ni-P 박막을 석출시키고, pH, 온도 그리고 도금용액의 농도에 따른 도금속도 및 석출된 도금박막의 합금조성과 합금조성에 따른 자기적 특성을 고찰하였다. 무전해도금의 석출속도는 pH 8.5, 온도 90℃일때 가장 좋았으며, 자기적 특성도 이 때가 가장 좋았다. 합금조성은 pH와 착화제의 농도에 따라서는 크게 변화하였으나, 그 밖의 인자들에 의해서는 변화하지 않았다. 최적조건에서 만들어진 박막의 합금조성은 코발트가 78%, 니켈이 16%, 인이 6%였고, 보자력은 370 Oe, 각형비는 0.65였다. 박막은 합금조성에 따라 경질자성막과 연질자성막의 두가지 형태로 변화했고, 니켈이 30% 이상 공석(共席)되었을 때, 연질자성막으로 되었다. 연질자성막일때, 합금박막의 결정구조는 니켈이 강하게 배향된 비정질 형태를 나타냈고, 경질자성 막일때는, 코발트(101)과 (100)면으로 배향된 α-코발트의 hcp 결정구조를 나타내었다.

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마그네슘 합금 오일팬 개발을 위한 동적 강성 및 주파수 응답 해석 (Dynamic Stiffness and Frequency Response Analysis for the Development of Magnesium Oil Pans)

  • 신현우;정연준
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제17권2호
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    • pp.141-149
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    • 2009
  • The oil pan is an important factor for the noise behavior of the engine system. In this paper a new Magnesium oil pan was designed and analyzed to replace the current Aluminium oil pan. Dynamic stiffness and sound pressure level of the newly designed Mg oil pan were compared with the AI oil pan using the finite element method. NVH characteristics of the Mg oil pan is slightly insufficient when we changed the material of the oil pan from Al to Mg without modifying the design. Some design modifications of the Mg oil pan resulted in equal or superior characteristics compared to the Al oil pan. New ribs were added to stiffen the structure of the Mg oil pan. Thickness of thin plate area was increased to reduce the radiated noise. Through the changes of shape, higher dynamic stiffness than the current Al oil pan were achieved. Results of frequency response analysis show that we can reduce the sound pressure level of the oil pan if we increase the thickness of the thin plate area. It is shown that the new Mg oil pan could reduce the weight of the engine system and improve NVH quality of an automobile.

마이크로 부동액막을 이용한 착상방지에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Frost Prevention using Micro Liquid Film of an Antifreezing Solution)

  • 장영수;윤원남
    • 설비공학논문집
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    • 제17권5호
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    • pp.459-467
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    • 2005
  • The effect of anti freezing solution liquid film on the frost prevention is experimentally investigated. It is desirable that the antifreezing solution spreads widely on the heat exchanger surface forming thin liquid film to prevent frost nucleation and reduce the thermal resistance across the film. A porous layer coating technique is adopted to improve the wettedness of the anti freezing solution on a parallel plate heat exchanger. The antifreezing solution spreads widely on the heat exchanger surface with 100 $\mu$m thickness by the capillary force resulting from the porous structure. It is observed that the antifreezing solution liquid film prevents a parallel plate heat exchanger from frosting. The reductions of heat and mass transfer rate caused by thin liquid film are only $1\~2\%$ compared with those for non-liquid film surface.

박판 점 곡직 시 변형 특성에 관한 연구 (Study on the Deformation Behavior by Spot Heating for thin plate)

  • 장경복;박중구;조시훈;장태원
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2005년도 춘계학술발표대회 개요집
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    • pp.285-287
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    • 2005
  • During fabrication of deck house block in passenger ships, the problem of unexpected large deformation and distortion frequently occurs. In this case, line and spot heating method were widely used to correct the distortion of thin plate structure. Spot heating was especially used for the case under 5mm thickness. Few papers are available on the working conditions of spot heating method but only little information on deformation control. In this study, evaluation was carried out on the temperature distribution of spot heating methods using FEA and practical experiments for various heating time. IIn FEA, heat input model was established using Tsuji's double Gaussian heat input mode (Tsuji, I., 1988). This model was verified by comparing with experimental data. Also radial shrinkage and angular distortion due to spot heating were determined and compared with experimental results. Thermo elasto-plastic analysis was performed using commercial FE code, MSC/MARC. Radial shrinkage and angular distortion were measured using 3D measuring apparatus. Based on these results, simplified analysis model for deformation by spot heating was established.

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선박 판부재의 개선된 좌굴평가 시스템의 개발 (The Development of Advanced Buckling Strength Estimation System)

  • 함주혁;김을년
    • 대한조선학회논문집
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    • 제34권3호
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    • pp.53-60
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    • 1997
  • 일반적으로 선박 판부재의 좌굴강도에 대한 안전성 평가는 선체구조 설계단계에서 반드시 거쳐야 할 단계로 한 척의 배는 수많은 판부재로 구성되어 선박구조 전체에 대한 이론적이며 체계적인 시스템을 이용한 좌골강도평가의 정확도 및 효율성이 강조되고 있다. 그러나 현재의 판부재 좌굴강도를 평가하는 각 선급의 규정치가 많은 영향인자를 고려치 않고 있거나 함축척으로 고려하고 있기 때문에 경우에 따라서는 좌굴강도가 상당한 안전측의 값을 제시하는 등 실제 선급규정치의 사용에 제약을 주기도 한다. 따라서 본 연구에서는 면내인장력의 영향등 선급들의 좌굴 규정치뿐만이 아니라 면내인장력의 효과, 경계조건, 횡하중 및 잔류응력등을 고려하면서 손쉽게 좌굴평가를 수행할 수 있는 선진 좌굴평가시스템을 개발하였다. 이들 선진 좌굴평가시스템을 이용하면 선박판부재의 보다 정도 높고 효율적인 평가가 가능하리라 생각되며 앞으로 대중적인 사용을 위해 워크스테이션 외에도 개인용 컴퓨터에서의 시스템 구축을 계획하고 있다.

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Bending of a rectangular plate resting on a fractionalized Zener foundation

  • Zhang, Cheng-Cheng;Zhu, Hong-Hu;Shi, Bin;Mei, Guo-Xiong
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제52권6호
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    • pp.1069-1084
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    • 2014
  • The long-term performance of plates resting on viscoelastic foundations is a major concern in the analysis of soil-structure interaction. As a powerful mathematical tool, fractional calculus may address these plate-on-foundation problems. In this paper, a fractionalized Zener model is proposed to study the time-dependent behavior of a uniformly loaded rectangular thin foundation plate. By use of the viscoelastic-elastic correspondence principle and the Laplace transforms, the analytical solutions were obtained in terms of the Mittag-Leffler function. Through the analysis of a numerical example, the calculated plate deflection, bending moment and foundation reaction were compared to those from ideal elastic and standard viscoelastic models. It is found that the upper and lower bound solutions of the plate response estimated by the proposed model can be determined using the elastic model. Based on a parametric study, the impacts of model parameters on the long-term performance of a foundation plate were systematically investigated. The results show that the two spring stiffnesses govern the upper and lower bound solutions of the plate response. By varying the values of the fractional differential order and the coefficient of viscosity, the time-dependent behavior of a foundation plate can be accurately captured. The fractional differential order seems to be dependent on the mechanical properties of the ground soil. A sandy foundation will have a small fractional differential order while in order to simulate the creeping of clay foundation, a larger fractional differential order value is needed. The fractionalized Zener model is capable of accounting for the primary and secondary consolidation processes of the foundation soil and can be used to predict the plate performance over many decades of time.

박판 레이저용접구조물의 용접변형 해석에 관한 연구 (A Study on the Distortion of a Laser Welded Sheet Metal Structure)

  • 김충기;김재웅;김기철
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2006년 추계학술발표대회 개요집
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    • pp.280-282
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    • 2006
  • Prediction and control of the thermal distortion is particularly important for the design and manufacture of welded thin plate panel. In this study, experiments and computations are peformed to analyze how hole configuration and the size of the specimen effect on distortion. In addition, this study aims to develop a thermal elasto-plastic simulation using finite element method to predict distortion, with particular emphasis on buckling deformation generated in attachments welded around hole.

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