• 제목/요약/키워드: elastic inclusion

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미소한 손상경계면을 갖는 입자강화 복합재료의 미세역학 탄성 모델에 관한 연구 (A Micromechanics-based Elastic Model for Particle-Reinforced Composites Containing Slightly Weakened Interfaces)

  • 이행기;표석훈
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2007년도 정기 학술대회 논문집
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    • pp.441-444
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    • 2007
  • This paper presents a part of micormechanics-based elastic modeling (Lee and Pyo, 2007) of particle-reinforced composites containing slightly weakened interfaces. The Eshelby's tensor for a damaged ellipsoidal inclusion to model particles with slightly weakened interfaces is incorporated into a micormechanical formulation by Ju and Chen (1994). A damage model in accordance with the Weibull's probabilistic function is also developed to simulate the progression of weakened interface in the composites.

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황동 개재물이 있는 Al 외팔형 정사각판의 자유진동해석 (Free Vibration Analysis of Al Cantilever Square Plates with a Brass Inclusion)

  • 이윤복;이영신;이세훈
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제15권12호
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    • pp.1347-1354
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    • 2005
  • The free vibration characteristics of Al cantilever square plates with a brass inclusion were analyzed experimentally and numerically The experimentally obtained natural frequencies and mode shapes were compared with the FEM analysis results. The impulse exciting method was used for experiment and ANSYS software package was used for FEM analysis. The natural frequencies obtained iron experiment and numerical analysis matched within $0\%$. It was found that the natural frequencies of the Al cantilever square plates with a brass inclusion decrease as the size of inclusion increases. For the third mode shape, comparing the nodal line of the Al plate and the Al plate with a inclusion, the mode shape showed the reversed quadratic curve. The natural frequencies of inclusion plate were decreased as the location of inclusion moves from the clamped edge to the tree edge.

타원 섬유가 포함된 복합재료에서의 탄성 해석 (Elastic Analysis in Composite Including Multiple Elliptical Fibers)

  • 이정기
    • Composites Research
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    • 제24권6호
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    • pp.37-48
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    • 2011
  • 체적 적분방정식법(Volume Integral Equation Method)이라는 새로운 수치해석 방법을 이용하여, 서로 상호작용을 하는 등방성 또는 이방성 타원 함유체를 포함하는 등방성 무한고체가 정적 인장하중을 받을 때 무한고체 내부에 발생하는 응력분포 해석을 매우 효과적으로 수행하였다. 즉, 등방성 기지에 다수의 등방성 또는 이방성 타원 함유체의 중심이 1) 정사각형 배열 형태 또는 2) 정육각형 배열 형태로 포함되어 있는 경우에, 다양한 타원을 포함하는 원형 실린더 함유체의 체적비에 대하여, 중앙에 위치한 타원 함유체와 등방성 기지의 경계면에서의 인장응력 분포의 변화를 구체적으로 조사하였다. 또한, 체적 적분방정식법을 이용한 해를 유한요소법을 이용한 해 및 해석해와 비교해 봄으로서, 체적 적분방정식법을 이용하여 구한 해의 정확도를 검증하였다.

직교이방성 함유체를 포함하는 등방성 기지에서의 탄성파 산란 수치해석 모델 (Numerical Modeling of Elastic Wave Scattering in an Isotropic Medium Containing an Orthotropic Inclusion)

  • 이정기
    • 비파괴검사학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.69-79
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    • 2001
  • 다수의 이방성 함유체를 포함하는 등방성 무한고체에서 이들 이방성 함유체에 의한 탄성파의 산란문제 해석을 효과적으로 수행할 수 있는 새로은 수치해석 방법으로 체적 적분방정식법을 제시하였다. 체적 적분방정식법에서는 등방성 무한고체에서의 Green 함수만 구할 수 있으면 이방성 함유체에서의 Green 함수를 구하지 않고서도 탄성파 산란문제 해석이 가능해지는 장점이 있다. 이 방법은 임의의 형상을 갖는 다수의 이방성 함유체가 포함된 일반적인 탄성동역학 문제 해석에도 적용이 가능하다. 한 개의 직교이방성 함유체가 등방성 무한기지에 포함된 무한고체에서 직교이방성 함유체에 의한 종과(P파) 및 횡파(SV파) 산란문제 해석을 통하여, 체적 적분방정식법이 일반적인 이방성 함유체가 포함된 무한고체에서의 탄성파 산란문제 해석에 있어 정확하고 효과적인 수치해석 방법임을 입증하였다.

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Study on dynamic interaction between crack and inclusion or void by using XFEM

  • Jiang, Shouyan;Du, Chengbin
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제63권3호
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    • pp.329-345
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    • 2017
  • This paper devoted to study dynamic interaction between crack and inclusion or void by developing the eXtended Finite Element Methods (XFEM). A novel XFEM approximation is presented for these structures containing multi discontinuities (void, inclusion, and crack). The level set methods are used so that elements that include a crack segment, the boundary of a void, or the boundary of an inclusion are not required to conform to discontinuous edges. The investigation covers the effects of a single circular or elliptical void / stiff inclusion, and multi stiff inclusions on the crack propagation path under dynamic loads. Both the void and the inclusion have a significant effect on the dynamic crack propagation path. The crack initially curves towards into the void, then, the crack moves round the void and propagates away the void. If a large void lies in front of crack tip, the crack may propagate into the void. If an enough small void lies in front of crack tip, the void may have a slight or no influence on the crack propagation path. For a stiff inclusion, the crack initially propagates away the inclusion, then, after the crack moves round the inclusion, it starts to propagate along its original path. As ${\delta}$ (the ratio of the elastic modulus of the inclusion to that of the matrix) increases, a larger curvature of the crack path deflection can be observed. However, as ${\delta}$ increases from 2 to 10, the curvature has an evident increase. By comparison, the curvature has a slight increase, as ${\delta}$ increases from 10 to 1000.

커스프균열형 강체함유물의 열응력 세기계수에 관한 연구 (Thermal Stress Intensity Factors for Rigid Inclusions of Cusp Crack Shape)

  • 이강용;최흥섭
    • 대한기계학회논문집
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    • 제12권3호
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    • pp.497-504
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    • 1988
  • 본 연구에서는 트랙션이 없는 커스프 균열에 적용한 방법을 확장하여 무한대 에서 균일열유동을 받는 무한체내에 하이포사이클로이드형(hypocycloid type), 대칭이 기형(symmetric airfoil type), 대칭입술형(symmetric lip type) 강체 함유물이 존재 하고 그 표면은 단열되거나 상대온도가 영으로 주어지는 경우에 대해서 열응력세기계 수(thermal stress intensity factor이하에서 TSIF로 표기함)를 유도하고자 한다.

인장 하중을 받는 무한 고체에 포함된 다수의 이방성 함유체 문제 해석을 위한 체적 적분방정식법 (Volume Integral Equation Method for Multiple Anisotropic Inclusion Problems in an Infinite Solid under Uniaxial Tension)

  • 이정기
    • Composites Research
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    • 제23권4호
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    • pp.7-13
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    • 2010
  • 체적 적분방정식법(Volume Integral Equation Method)이라는 새로운 수치해석 방법을 이용하여, 서로 상호작용을 하는 이방성 함유체를 포함하는 등방성 무한고체가 정적 인장하중을 받을 때 무한고체 내부에 발생하는 응력분포 해석을 매우 효과적으로 수행하였다. 즉, 등방성 기지에 다수의 이방성 함유체가 1) 정사각형 배열 형태 또는 2) 정육각형 배열 형태로 포함되어 있는 경우에 대하여, 다양한 함유체의 체적비에 대하여, 중앙에 위치한 이방성 함유체와 등방성 기지의 경계면에서의 인장응력 분포의 변화를 구체적으로 조사하였다. 또한, 단일의 이방성 함유체에 대한 체적 적분방정식법을 이용한 해와 해석해를 비교해 봄으로서, 체적 적분방정식법을 이용하여 구한 해의 정확도를 검증하였다.

Nonlinear deflection responses of layered composite structure using uncertain fuzzified elastic properties

  • Patle, B.K.;Hirwani, Chetan K.;Panda, Subrata Kumar;Katariya, Pankaj V.;Dewangan, Hukum Chand;Sharma, Nitin
    • Steel and Composite Structures
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    • 제35권6호
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    • pp.753-763
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    • 2020
  • In this article, the influence of fuzzified uncertain composite elastic properties on non-linear deformation behaviour of the composite structure is investigated under external mechanical loadings (uniform and sinusoidal distributed loading) including the different end boundaries. In this regard, the composite model has been derived considering the fuzzified elastic properties (through a triangular fuzzy function, α cut) and the large geometrical distortion (Green-Lagrange strain) in the framework of the higher-order mid-plane kinematics. The results are obtained using the fuzzified nonlinear finite element model via in-house developed computer code (MATLAB). Initially, the model accuracy has been established and explored later to show the dominating elastic parameter affect the deflection due to the inclusion of fuzzified properties by solving a set of new numerical examples.

Accessory Respiratory Muscle Activation during Chest Expansion Exercise using Elastic Bands in Children with Cerebral Palsy

  • Shin, Seung-Oh;Kim, Nan-Soo
    • 대한물리의학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.119-124
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    • 2016
  • PURPOSE: The aim of this study was to evaluate activation of accessory respiratory muscles using electromyography during chest expansion upper extremity flexion, abduction, and external rotation exercises with an elastic band in children with cerebral palsy. METHODS: The subjects were 10 children with cerebral palsy. The inclusion criterion for participation was a Gross Motor Function Classification System level of I to III. The subjects were instructed to perform upper extremity flexion, abduction, and external rotation exercises with inspiration, and extension, adduction, and internal rotation exercises with expiration while seated on a chair without a backrest. PM (Pectoralis major), SCM (sternocleidomastoid), RA (rectus abdominis), and EO (external oblique) muscle activities were measured using electromyography. RESULTS: All tested muscles showed a statistically significant increase in activity after elastic band exercise. There were significant differences in PM, SCM, RA, and EO results after chest expansion exercise using elastic band. SCM showed the largest increase in activity after use of elastic bands, at $52.37{\pm}45.88$%, followed by the RA ($50.56{\pm}79.31$), EO ($35.42{\pm}35.45$), and PM ($31.72{\pm}25.64$). The increase in the SCM was greatest, followed by increases in the RA, EO, and PM CONCLUSION: These finding suggest that activity of accessory respiratory muscles increases with use of elastic bands during chest expansion exercise in cerebral palsy.

균열형상의 강체함유물을 포함하는 무한체에 대한 균열선단 부근의 응력분포와 응력세기계수 (Stress intensity factor and stress distribution near crack tip for infinite body containing regid inclusion with crack shape)

  • 이강용;김종성
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제22권3호
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    • pp.680-683
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    • 1998
  • In case of the infinite body containing a rigid inclusion with line crack shape, stress intensity factor is determined and the relation between stress intensity factor and stress distribution near a crack tip is developed. Also, the relation between stress intensity factor and Kolosoff stress function is developed. Finally, these results are compared with those that the crack surface is under no traction.