Lee, Man Gi;Lee, Seung Hwan;Kim, Sunwoo;Kim, Jin Ho
Journal of Magnetics
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v.21
no.2
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pp.215-221
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2016
We conducted a phased electromagnetic forming process analysis (EFPA) over time through a coupling of electromagnetic analysis and structural analysis. The analysis is conducted through a direct linkage between electromagnetic analysis and structural analysis. The analysis process is repeated until the electric current is completely discharged by a formed coil. We calculate the forming force that affects the workpiece using MAXWELL, a commercial electromagnetic finite element analysis program. Then, we simulate plastic behavior by using the calculated forming force data as the forming force input to ANSYS, a commercial structure finite element analysis program. We calculate the forming force data by using the model shape in MAXWELL, a commercial electromagnetic finite element analysis program. We repeat the process until the current is fully discharged by the formed coil. Our results can be used to reduce the error in data transformation with a reduced number of data transformations, because the proposed approach directly links the electromagnetic analysis and the structural analysis after removing the step of the numerical analysis of a graph describing the forming force, unlike the existing electromagnetic forming process. Second, it is possible to simulate a more realistic forming force by keeping a certain distance between nodes using the re-mesh function during the repeated analysis until the current is completely discharged by the formed coil, based on the MAXWELL results. We compare and review the results of the EFPA using the peak value of the forming force that acts on the workpiece (which is the existing analysis method), and the proposed phased EFPA over time approach.
Seo, Ji-Hwan;Kim, Seon-Jin;Jung, Min-Hwa;Kim, Byung-Tak
Journal of Power System Engineering
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v.18
no.6
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pp.34-39
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2014
In this study, the structural analysis and the modal analysis are conducted to investigate the stress level, the deformation characteristics and the natural modes of the casing of a planetary gear reducer for a 800kW grade pulverizer mill. The casing is subjected to the load, 2800 kN, from the lump coals in the pulverizing process. Because of the symmetry, the half portion of the reducer casing is modeled for the stress analysis. But the full model is used to find out the eigenvalues and natural modes for the modal analysis. The contact conditions are applied between the thrust pad bearing and the adjacent contacting parts. The results shows that the casing structure has the sufficient strength and stiffness to support the load under consideration. ANSYS version 15 is employed to perform the numerical study.
Proceedings of the Korean Society of Machine Tool Engineers Conference
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1999.05a
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pp.45-50
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1999
The object of this study is structure analysis of vehicle air compressor. Structure analysis is compose to nodal solution and element solution using ANSYS code. Then analysis is partition to head part, cylinder and piston part of vehicle air compressor. Stress and strain results are satisfy to Von Mises yield criterion.
Minimum weight design of the boom of an excavator with stress and displacement constraints was performed. The procedure of analysis consists of the following steps. The finite element model of the boom was built up by using 227 triangular plate elements each of which has three nodes. And then the finite element program was implemented and its accuracy was verified by comparing its results with those of the commercial structural analysis package-ANSYS 4.4A. For the constraints of stresses and displacements, the design sensitivities of those were computed using direct differentiation method. To verify the reliability of them the results were compared with those of the finite difference method. The optimum design value was obtained by using PLBA(Pshenichny-Lim-Belegundu-Arora)non-linear optimization program which adopts the active set strategy. Using the above results, minimum weight design of an excavator boom showed an effect of 27% reduction in weight.
The welding residual stress has on important effect on welding deformation, fatigue fracture, buckling strength, brittle fracture, etc. For the purpose of relaxation of welding residual stress, post welding heat treatment is widely used. In this paper, residual stresses were calculated by two dimensional thermal elasto-plastic analysis using finite element method. Heat transfer analysis are performed by transient analysis. Also structure analysis are carried out by of thermal-mechanical coupled analysis. Numerical analysis are used by ANSYS 5.7.
This paper presents a comparative study of analytical method and finite element method (FEM) for analysis of a continuous contact problem. The problem consists of two elastic layers loaded by means of a rigid circular punch and resting on semi-infinite plane. It is assumed that all surfaces are frictionless and only compressive normal tractions can be transmitted through the contact areas. Firstly, analytical solution of the problem is obtained by using theory of elasticity and integral transform techniques. Then, finite element model of the problem is constituted using ANSYS software and the two dimensional analysis of the problem is carried out. The contact stresses under rigid circular punch, the contact areas, normal stresses along the axis of symmetry are obtained for both solutions. The results show that contact stresses and the normal stresses obtained from finite element method (FEM) provide boundary conditions of the problem as well as analytical results. Also, the contact areas obtained from finite element method are very close to results obtained from analytical method; disagree by 0.03-1.61%. Finally, it can be said that there is a good agreement between two methods.
The thermomechanical coupling phenomena in the resistance welding process is complicated due to interactions of mechanical, thermal and electrical factors. Although experimental investigations of resistance spot welding have been carried out, but there are a few by computer simulation. so the purpose of this research is to decrease the time and cost much required in experimental investigation by carrying out the analysis of the resistance spot welding process through computer simulation based on the finite element method. The tool used in the computer simulation is the commercial ANSYS program package. A two dimensional axisymetric model is used to simulate the resistance spot welding for two stainless steel sheets of equal thickness and parametric study is carried out for variable welding current, workpieces of unequal thickness and dissimilar materials. The results from the computer simulation are in good agreement with the experimental one. Through these results, such items as stress distribution, temperature profiles, thermal expansion and weld nugget formation are predicted. Reliability and applicability of finite element models have been demonstrated to simulate and to analyze the resistance spot welding process.
Based on link-model, we conducted a static analysis and computation of a three-span suspended cable structure in the present paper, and obtained the static configuration and tension distribution of the cable. Using the link and beam model based on finite element method, we analyzed the vibration modal of three-span suspended cable structure, and compared with the results obtained from ANSYS using link and beam element. The vibration modals of shallow sagging inclined cables calculated from proposed method agrees well with ANSYS results, which validates the proposed method. As a result, the influence of bend stiffness on in-plane natural frequencies is much greater than that on out-of-plane natural frequencies of inclined cables.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.26
no.11
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pp.2364-2373
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2002
In this paper, the finite element equations for the time-domain numerical analysis of transient dynamic axisymmetric problems are newly presented. which are based on the equations of motion in convolution integral as in the previous paper. A hollow cylinder subjected to a sudden internal pressure is solved first as a benchmark problem and then the dynamic stress concentrations are analyzed in detail far hollow cylinders having inner and outer circumferential grooves subjected to sudden internal or axial loadings, all the computed results are compared with the existing or the computed ones obtained by using the commercial finite element packages Nastran and Ansys to show the validity and capability of the presented method.
Transactions of the Korean Society of Machine Tool Engineers
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v.16
no.1
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pp.40-46
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2007
High speed machining has become the main issue of metal cutting. Due to increase of the rotational speed of the spindle, problems such as the run-out errors and reduced stiffness must be overcome to improve the machining accuracy. In order to solve the problems, it is important to determine the appropriate clamping unit and tooling system. This paper presents an investigation into an analysis of static stiffness in the main spindle interface. Finite element analysis is performed by using a commercial code ANSYS according to variation of cutting force, clamping force and rotational speed. From the finite element results, it is shown that the rotational speed and clamping force mostly influence on the variation of the static stiffness in the main spindle interface.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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