• 제목/요약/키워드: collision deformation

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FOA (first-order-analysis) model of an expandable lattice structure for vehicle crash energy absorption of an inflatable morphing body

  • Lee, Dong-Wook;Ma, Zheng-Dong;Kikuchi, Noboru
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제37권6호
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    • pp.617-632
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    • 2011
  • A concept of crash energy absorbing (CEA) lattice structure for an inflatable morphing vehicle body (Lee et al. 2008) has been investigated as a method of providing rigidity and energy absorption capability during a vehicular collision (Lee et al. 2007). A modified analytical model for the CEA lattice structure design is described in this paper. The modification of the analytic model was made with a stiffness approach for the elastic region and updated plastic limit analysis with a pure plastic bending deformation concept and amended elongation factors for the plastic region. The proposed CEA structure is composed of a morphing lattice structure with movable thin-walled members for morphing purposes, members that will be locked in designated positions either before or during the crash. What will be described here is how to model the CEA structure analytically based on the energy absorbed by the CEA structure.

부분 고정단을 가진 원통형 부재의 거동에 관한 연구 (Study on the Behavior of Tubular Member with Partial End Fixity)

  • ;조규남
    • 한국해양공학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.90-94
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    • 1988
  • 본 논문은 반 잠수식 시추선과 선박과의 충돌해석에의 정적 압축법의 응용에 대해 다루었다. 선박이 시추선의 취약 부재에 충돌하는 경우를 가정하였으며 이 취약한 부재의 충돌에너지 흡수능력을 상세 해석 없이 추출하는 방법으로, 관련된 구조물 전체 강성 매트릭스를 부재의 양단에 정적 압축을 시켜 양단 유연도를 추출한 뒤 이 유연도를 양단에 가진 원통형 부재를 해석함으로써 외력-변형 관계를 얻을수 있었다. 충돌에너지 양은 외력-변형 선도를 적분함으로써 얻을 수 있다. 새로운 방법에 의한 결과를 3차원 수치해석 방법과 강체 프라스틱 방법에 의해서 얻어진 결과와 상호 비교하였으며, 이 새로운 방법이 해양구조물 충돌해석이 매우 효과적으로 응용될 수 있음을 알게 되었다.

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On the structural behavior of ship's shell structures due to impact loading

  • Lim, Hyung Kyun;Lee, Joo-Sung
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제10권1호
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    • pp.103-118
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    • 2018
  • When collision accident between ships or between ship and offshore platform occurs, a common phenomenon that occurs in structures is the plastic deformation accompanied by a large strain such as fracture. In this study, for the rational design against accidental limit state, the plastic material constants of steel plate which is heated by line heating and steel plate formed by cold bending procedure have been defined through the numerical simulation for the high speed tension test. The usefulness of the material constants included in Cowper-Symonds model and Johnson-Cook model and the assumption that strain rate can be neglected when strain rate is less than the intermediate speed are verified through free drop test as well as comparing with numerical results in several references. This paper ends with describing the future study.

FEM에 의한 차량전면부 사이드부재의 축방향 충격압궤 해석 (Axial Impact Collapse Analysis on Front-End Side Members of Vehicles by FEM)

  • 차전석;정진오;양인영
    • 한국안전학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.1-7
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    • 2003
  • The front-end side members of vehicles(spot welded hat and double hat shaped section members) absorb most of the impact energy in a case of front-end collision. In this paper, specimens with various spot weld pitches have been tested with a high impact velocity of 7.19m/sec(impact energy of 1034J). The axial impact collapse simulation on the sections has been carried out to review the collapse characteristics of these sections, using an explicit finite element code, LS-DYNA3D. Comparing the results with experiments, the simulation has been verified; the energy absorbing capacity is analyzed and an analysis method is suggested to obtain exact collapse loads and deformation collapse modes.

극저온 $CO_2$ 세정과정 시 미세오염물의 탈착 메커니즘 연구 (A dynamic analysis on minute particles' detachment mechanism in a cryogenic $CO_2$ cleaning process)

  • 석종원;이성훈;김필기;이주홍
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.29-33
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    • 2008
  • Rapid increase of integrity for recent semiconductor industry highly demands the development of removal technology of contaminated particles in the scale of a few microns or even smaller. It is known that the surface cleaning technology using $CO_2$ snow has its own merits of high efficiency. However, the detailed removal mechanism of particles using this technology is not yet fully understood due to the lack of sophisticated research endeavors. The detachment mechanism of particles from the substrates is known to be belonged in four types; rebounding, sliding, rolling and lifting. In this study, a modeling effort is performed to explain the detachment mechanism of a contaminant particle due to the rebounding caused by the vertical collision of the $CO_2$ snow. The Hertz and Johnson-Kendall-Roberts(JKR) theories are employed to describe the contact, adhesion and deformation mechanisms of the particles on a substrate. Numerical simulations are followed for several representative cases, which provide the perspective views on the dynamic characteristics of the particles as functions of the material properties and the initial inter-particle collision velocity.

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준정적하중(準靜的荷重)을 받는 해양구조물(海洋構造物)의 원통부재(圓筒部材)에 대한 손상예측(損傷豫測) (Damage Estimation for Offshore Tubular Members Under Quasi-Static Loading)

  • 백점기;신병천;김창렬
    • 대한조선학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.81-93
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    • 1989
  • 본(本) 논문(論文)에서는 충돌(衝突)이나 중량물(重量物) 낙하(落下)등에 의한 사고하중(事故荷重)을 받는 해양구조물(海洋構造物)의 원통부재(圓筒部材)에 대한 손상변형거동(損傷變形擧動)을 실용적(實用的)으로 추정(推定)할 수 있는 새로운 손상예측(損傷豫測) 모델을 제안(提案)한다. 본(本) 논문(論文)은 하중속도(荷重速度)가 비교적(比較的) 느리고 준정적(準靜的) 문제(問題)로서 다룰수 있는 경우만을 대상(對象)으로 하고 있다. 본연구(本硏究)에서 취급하는 원통부재(圓筒部材)는 양단단순(兩端單純) 지지(支持)되어 있고 축방향(軸方向)의 변위(變位)는 구속(拘束)되어 있으며, 하중(荷重)은 부재(部材)의 중앙위치(中央位置)에서 횡방향(橫方向)으로 작용(作用)한다고 가정(假定)한다. 지금까지의 연구성과(硏究成果) 및 본(本) 연구(硏究)에서 직접(直接) 수행(遂行)한 실험결과(實驗結果)를 바탕으로 사고하중작용시(事故荷重作用時)의 원통부재(圓筒部材)에 대한 손상변형거동(損傷變形擧動)을 상세(詳細)히 파악(把握)하고, 국부(局部) Dent 손상(損傷) 및 전체적(全體的)인 굽힘 처짐의 상관효과(相關效果)를 고려(考慮)한 하중-손상변형(荷重-損傷變形) 관계식(關係式)을 도출(導出)하였으며, 실제적(實際的)인 원통부재(圓筒部材)에 대한 실험결과(實驗結果)와 본연구(本硏究)에서 제안(提案)한 예측(豫測) 모델에 의한 추정결과(推定結果)는 잘 대응(對應)하고 있다는 것을 확인(確認)하였다. 특(特)히, 이 같은 하중상태하(荷重狀態下)에서의 실제부재(實際部材)의 손상변형거동(損傷變形擧動)에 대하여는 국부(局部) Dent 손상(損傷)과 전체적(全體的)인 굽힘처짐의 상관효과(相關效果)가 매우 크다는 것을 알았으며, 본예측(本豫測) 모델은 이들의 효과(效果)도 잘 나타내고 있다.

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해수유체영역을 고려한 고정식 실린더형 해양구조물의 충격응답특성 비교연구 (Comparison Study of the Impact Response Characteristics of Fixed Cylindrical Offshore Structures Considering Seawater Fluid Region)

  • 이강수;홍기용
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제39권4호
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    • pp.489-494
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    • 2015
  • 본 연구의 목적은 선박의 충돌에 의해 발생하는 원형단면을 갖는 실린더형 해양구조물의 충격손상을 최소화 시키기 위한 것이다. 기존의 설계기준, 코드 및 선급규정 등에 명시된 충격해석은 해수유체영역이 고려되지 않은 상태로 계산을 수행해 왔다. 본 연구에서는 해수유체영역을 고려한 모델링방법과 동적응답, 변형률, 내부에너지 등의 응답파라미터를 고찰하여 기존에 고려하지 않은 결과와 비교분석하였다. 충돌선박의 선속을 변화시켜 다양한 상태의 하중케이스를 고려하였고 가장 큰 충격하중상태인 2.0m/s에서의 선속에서의 응답결과를 비교분석하였다. ALE방법을 이용하여 해수유체영역을 고려한 경우 해수영역에서의 충격에너지 흡수와 유체감쇠를 통해 응답크기가 더 작고 구조물의 응력과 소성영역의 분포가 고르게 나타났다. 해수유체영역을 고려하지 않은 경우 보다 보수적인 설계가 될 수 있음을 알 수 있었다.

ANSYS Explicit Dynamics 해석을 활용한 차량용 LNG 용기의 충돌안전성 평가 (Crash Safety Evaluation of LNG Fuel Containers for Vehicles using ANSYS Explicit Dynamics)

  • 남수현;김지유;김의수
    • 한국가스학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.58-63
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    • 2022
  • 세계적으로 미세먼지로 인한 환경문제가 대두되면서 경유보다 저렴하고 공해가 적은 LNG가 자동차의 차세대 에너지로서 주목받아 보급이 확대되고 있는 추세이다. 그러나 국내에는 LNG 충전소 인프라가 많이 부족할 뿐더러 규제에 따라 장착할 수 있는 용기의 크기가 제한적이다 보니 원활한 운행을 하기 어려운 실정이다. 국내에선 천연가스 자동차의 원활한 운행을 위한 용기의 내용적 확장 연구와 개발이 진행 중이나 차체 밖으로 용기가 누출되어 차량충돌에 의한 충격을 용기가 직접적으로 받아 폭발하여 대형참사로 이루어질 수 있는 문제점이 있다. 이에 본 연구에선 LNG 용기의 안전성 평가를 ANSYS Explicit Dynamics해석을 통해 변형량과 응력값을 도출함으로써 용기의 안전성을 검증하였다. 그 결과 용기에서 최대 565.37MPa의 최대응력이 발생하였고 용기의 재료로 사용된 STS304의 항복응력인 505MPa를 넘어선 것으로 보아 소성변형이 발생할 것으로 예상된다. 차량과 용기간의 충돌에 의한 충격이 가해질 경우 용기의 파손 또는 결함이 우려되므로 지지대나 보강설계가 필요하다고 사료된다.

현대 여성 컬렉션에 나타난 키덜트적 표현 방법 및 표현 특성 (Expression and characteristics of kidult in contemporary women's collection)

  • 적가;이윤미;이연희
    • 복식문화연구
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    • 제24권5호
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    • pp.670-686
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    • 2016
  • The purpose of this study is to delineate and analyze the expression of the kidult and its characteristics and thereby provide data to be used for fashion design in various manners as well as to suggest creative and varied possibilities of fashion design. As a way to study, the author of this paper organized the general terms, concepts and definitions concerning the kidult in the previous papers and journals. The data was collected from the collections represent the characteristics of kidult especially from 2006 to 2015. The results are as follows: Firstly, The characters stimulating the innocence of children were used the most for infantile expression. Parody used characters in the movie or famous logos. Deformation was used to create designs by way of distortion and deformation. Exaggeration thereby showing visually strong impression and inducing surprise and unexpectedness. Depaysement was useful to let us describe concepts and enhance our infinite creativity and interests about objects using surrealistic. Secondly, Infantile characteristics used the images of toys with infantile imagination and sense of humor. Fantasy introduced objects or expressed a dream-like feeling. Unexpectedness used two-faced ideas or conflicting ideas to express conflicts, collision and an interchange with heterogeneous things, avoiding the limit of size and the simplicity of materials. Parody used jocular expressions, satire and ironic expressions to express the original image in a fun manner. Exaggeration transformed changed the structure to restructure objects in a subjective and creative manner, thereby expressing creative patterns using various subject matters by way of special modeling or distortion and transformation.

차량 시뮬레이션과 경로 라이브러리에 기반한 차량 애니메이션 저작도구 (Vehicle Animation Making Tools based on Simulation and Trajectory Library)

  • 정진욱;강다은;권태수
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제23권5호
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    • pp.57-66
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    • 2017
  • 본 연구는 물리 기반의 자동차 애니에이션 기술을 연구하였으며, 일반인도 손쉽게 차량 애니에이션을 제작할 수 있도록 직관적인 저작도구를 제안하였다. 사용자가 직접 차량의 이동 경로 및 속도를 지정하면, 이동 경로의 방향적 특성에 기반한 시뮬레이션 구간 분할과 피드백 기반 주행 경로 탐색 기법을 통해 기존 연구보다 빠르고 정확한 주행 시뮬레이션을 수행하도록 하였다. 결과적으로 차선 변경 및 추월을 포함한 단순 주행 애니메이션뿐만 아니라 기존 관련 연구에는 없었던 차량 충돌 애니메이션 또한 제작할 수 있다. 아울러 차체 모델을 실제 차량과 유사하게 설계하였기 때문에, 제동 시 차량이 미세하게 혼들리는 현상이나 추돌 시 차량이 찌그러지는 현상 등 실제에 가까운 차량의 웅직임을 묘사할 수 있다.