• 한국주조공학회지
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• 제33권1호
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• pp.13-21
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• 2013

The effects of rare earth element (R.E.) and cooling rate on the eutectic reaction of flake graphite cast irons were studied by combined analysis of macro/micro-structure and cooling curve data. The correlation between eutectic reaction parameter and macro/micro-structure was systematically investigated. Two sets of chemical compositions with the different addition of R.E. were designed to cast. Three types of molds for cylindrical specimens with the different diameters were prepared to analyze cooling rate effect. The difference between undercooling temperature and cementite eutectic temperature (${\Delta}T_1=T_{U}-T_{E,C}$), which is increased by adding R.E. and decreased by increasing cooling rate, is considered to be a suitable eutectic reaction parameter for predicting graphite morphology. According to the criterion, A-type graphite is mainly suggested to form for ${\Delta}T_1$ over $20^{\circ}C$. Eutectic reaction time (${\Delta}t$), which is decreased by adding R.E. or increasing cooling rate, is a suitable eutectic reaction parameter for predicting eutectic cell size. Eutectic cell size is found to decrease in a proportion to the decrease of ${\Delta}t$.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.33-42
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• 2016

기존 개별요소해석은 암석과 조립재료를 대상으로, 미시거동 분석과 응용을 위한 입상체 역학 및 관련 수치모델의 개발 차원에서 수행되었으나, 시멘트 혼합토(soil-cement)의 본딩 효과를 고려한 분석은 미흡한 것으로 확인되었다. 본 연구에서는 기존의 한계성을 극복하기 위하여 개별요소법 수치모델 프로그램 $PFC^{3D)}$을 이용한 시멘트 혼합토의 본딩 효과 및 실내시험 결과와의 분석을 수행하였다. 시멘트 혼합토에 대한 실내시험은 재령일을 고려한 일축압축강도시험과 시멘트 함유량에 따른 일축압축강도시험을 수행하였으며, 각 실내시험 조건에 적합한 개별요소해석을 수행하였다. 본 연구결과, 개별요소법은 지반공학적 측면에서, 혼합토의 본딩 효과에 대한 미시적 거동(micro behavior) 및 전체적 거동(macro behavior)의 예측뿐아니라, 수치시험실(numerical laboratory)로서 활용될 수 있음을 확인할 수 있었다.

• Composites Research
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• 제34권1호
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• pp.70-75
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• 2021

본 논문은 단섬유 칩으로 구성된 Sheet Molding Compound(SMC) 복합재료를 실험적으로 관찰된 특징들을 바탕으로 메소스케일(meso-scale) 대표체적요소(RVE: Representative Volume Element)를 재구성하는 새로운 알고리즘을 제시한다. 전산해석을 이용하여 SMC 복합재료의 비등방성 거동의 정확한 예측은 어려운 문제이다. 이를 극복하기 위해, SMC 복합재료를 위한 일련의 이미지 프로세싱 기술과 재구성 알고리즘 및 유한요소(FE: Finite Element) 생성기로 구성된 SMC RVE 모델을 개발하였다. 첫째, micro-CT 이미지 프로세싱은 SMC 물성에 직접적인 상관관계를 가지는 섬유칩의 배향 및 분산의 확률적 분포를 평가한다. 둘째, 해당 통계적 분포를 바탕으로 섬유칩 간의 겹침효과를 고려한 섬유칩 팩킹 재구성 알고리즘을 개발한다. 마지막으로, SMC 복합재료 멀티스케일 해석을 이용하여 매크로스케일(macro-scale)에서의 거동을 파악하고 실험데이터를 통해 검증을 수행한다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권10호
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• pp.111-120
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• 2006

본 연구에서는 개별요소해석 프로그램 PFC를 이용하여 실내 대형삼축압축시험에 대한 거동예측 및 실내시험 결과와의 분석을 수행하였다. 댐 축조용 락필재료(rockfill material)에 대한 실내 대형삼축압축시험을 수행하였으며, PFC 해석에 있어서는 초기 간극률을 고려한 개별요소 생성과 팽창, clump logic을 이용한 대상재료의 입도분포 모델링을 수행하였다. 특정 구속압 조건에 대한 실내시험 결과를 이용하여 개별요소해석시 필요한 미시 물성치(micro Parameter)를 산정하였으며, 이를 이용하여 다양한 응력조건에 대한 개별요소해석을 수행하였다. 본 연구결과, 개별요소법은 지반공학적 측면에서, 조립재료에 대한 미시적 거동(micro behavior) 및 전체적 거동(macro behavior)의 예측뿐 아니라, 수치시험실(numerical laboratory)로서 활용될 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제1권2호
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• pp.83-94
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• 1995

The purpose of this paper is to develop an integrated environment system for finite element structural analysis using OOA(Object-Oriented Analysis) and OOD(Object-Oriented Design), with may reduce inconveniencies in use such as file input of macro command and improve lacks of graphic presentation in the established finite element analysis program. This paper is attempted to suggest an easy approach to object-oriented concept and convenient programming. Two languages are used together in this paper instead of single C++ language for the development of object-oriented program. : Visual Basic with CDK(Custom Development Kit), and Borland C++ with OWL(Object Windows Library).

• 대한기계학회논문집
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• 제18권5호
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• pp.1134-1143
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• 1994

A study of adiabatic shear band formation and propagation of 4340 steel was done using the stepped speciment which was subjected to high velocity impact. The high velocity impact was performed on compression Hopkinson bar impact machine. After the controlled impact, the specimen was prepared for visual inspection. Numerical simulation was also performed with same geometrical dimension using explicit time integration finite element code. Experimental results were then compared with the numerical prediction. It was found that the numerical prediction is quite accurate, average thickness of adiabatic shear band is about $10{\mu}m$, the macro crack around shoulder is due to folding, and the deformation control ring is effective to freeze the propagation of adiabatic shear band.

• 복합신소재구조학회 논문집
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• 제2권3호
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• pp.1-11
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• 2011

본 연구에서는 하위 요소로(sub-element) 구성된 3차원 대칭 단위 요소들로 조합된 트러스 격자 구조물의 연속적인 물성치를 제안하였다. 개별적인 트러스 격자 물성치는 균질화 작업을 통하여 유효한 응력과 변형률 관계로 이루어진 연속적인 물성치 모델로 나타낼 수 있다. 미시적인 규모(micro scale) 스트럿의 인장이나 압축 응답에 의한 축강성은 전체 격자재료의 대부분의 강도를 차지하고, 이러한 스트럿의 부피 분율(fraction)은 효과적인 강도뿐만 아니라 복제 가능한 단위 요소로 이루어진 격자판의 상대밀도에 큰 영향을 주었다. 그러므로 균질한 강성부재로 구성된 연속적인 구성모델은 미시적인 규모로 간주되는 스트럿의 강도, 내부응력 상태 및 부피 분율과 관련된 역학적인 특성들을 포함하고 있다는 것을 확인할 수 있었다. 미시적인 규모의 응력에서 소성흐름은 균질한 구성식에서 파생된 거시적인 규모에서의 (macro-scale)응력 표면에 있는 연속적인 응력함수의 영역을 확장한다. 따라서 본 연구를 통하여 3차원 대칭 단위요소 구조물의 기본 기하학을 조사하고 압력에 의존적인 마크로 규모에서의 (macro-scale) 응력함수를 예측하는 연속적인 소성모델을 공식화하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제52권2호
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• pp.221-238
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• 2014

A four-noded curved shell finite element for the geometrically non-linear analysis of beams curved in plan is introduced. The structure is conceived as a sequence of macro-elements (ME) having the form of transversal segments of identical topology where each slice is formed using a number of the curved shell elements which have 7 degrees of freedom (DOF) per node. A curved box-girder beam example is modelled using various meshes and linear analysis results are compared to the solutions of a well-known computer program SAP2000. Linear and non-linear analyses of the beam under increasing uniformly distributed loads are also carried out. In addition to box-girder beams, the proposed element can also be used in modelling open-section beams with curved or straight axes and circular plates under radial compression. Buckling loads of a circular plate example are obtained for coarse and successively refined meshes and results are compared with each other. The advantage of this element is that curved systems can be realistically modelled and satisfactory results can be obtained even by using coarse meshes.

• 대한토목학회논문집
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• 제8권3호
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• pp.1-10
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• 1988

본 연구에서는 고차 판 유한요소의 판의 기하학적 비선형 해석에의 적용성을 고찰한다. 고차판요소는 3 차원 연속체로부터 Total Lagrangian 형태로 나타낸 운동방정식을 이산화하고 고차 판이론을 도입하여 유도한다. 유한변형을 고려한 기하학적 비션형 방정식은 Newton-Raphson반복법으로 내력벡터를 선형화하여 강도매트릭스를 반복계산하여 푼다. 요소매트릭스는 shear locking 현상을 피하기 위하여 Gauss 적분법을 이용한 선택적 감차적분으로 계산한다. 여러가지 예제해석을 통하여 고차 판요소의 효율성과 정확도를 고찰하였다.

• 전자공학회논문지D
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• 제34D권11호
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• pp.54-63
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• 1997

The 1-D finite-element mehtod is applied for designing double-clad otpical fibers with dispersion-compensation capability. design parameters allowing only a $LP_{01}$ single mode are treated and macro-bending loss are taken into consideration. Design parameters are extracted to have the compensation ratio $(L_{SMF}/L_{DCF})$ of 6.2 for core structure with step-index profile, and of 5.2 for core with triangular-index profile.