• Journal of Magnetics
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• 제15권2호
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• pp.74-77
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• 2010

This paper deals with optimum design criteria for maximum torque density & minimum torque ripple of a Flux Switching Motor (FSM) using response surface methodology (RSM) & finite element method (FEM). The focus of this paper is to find a design solution through the comparison of torque density and torque ripple which vary with rotor shape. And then, a central composite design (CCD) mixed resolution was introduced and analysis of variance (ANOVA) was conducted to determine the significance of the fitted regression model. The proposed procedure allows one to define the rotor dimensions, starting from an existing motor or a preliminary design.

• Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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• 제14권2호
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• pp.67-78
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• 2010

An elastic field composed of symmetric cross-ply laminated material is analyzed in roller guided panel. The plane stress elasticity problem is formulated in terms of two displacement parameters with mixed boundary conditions. The numerical solution for two displacement parameters is obtained using a finite element method considering a panel of glass/epoxy laminated composite. Some components of stress and displacement at different sections of panel are displayed. The results makes sure that the formulation developed in this study can be applied to analyze the characteristics of elastic field made of laminated composite under any boundary conditions.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제35권6호
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• pp.537-546
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• 2003

The purpose of this paper is to investigate the buckling characteristics of a conceptually designed KALIMER-150(Korea Advanced LIquid MEtal Reactor, 150MWe) reactor vessel and verify the buckling behavior using the reduced scale cylindrical shell structures. To do this, nonlinear buckling analyses using finite element method and evaluation formulae are carried out. From the results, the KALIMER-150 reactor vessel exhibits a dominant bending buckling mode and is significantly affected by the plastic behavior. The interaction effects with the vertical seismic load cause the lateral buckling load to be slightly decrease. From the results of the buckling experiments using reduced scaled cylindrical shell structures, it is verified that the buckling modes such as pure bending, pure shear, and mixed(bending plus shear) mode clearly appear under a lateral load corresponding to the slenderness ratio of cylinder.

• 한국세라믹학회지
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• 제43권12호
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• pp.859-864
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• 2006

For the pressure compaction process of the ceramic powder, the green density is very different with both the ceramic body shape and the processing conditions. The density difference cause non-uniform shrinkages and deformations, and make cracks in the sintered ceramics. In this paper, Material properties of the alumina powder mixed with binder and the friction coefficient between the powder and the tool set were determined through the simple compaction experiments: Also the powder flow characteristics were simulated and the green density was analyzed during the powder compaction process with Finite Element Method (FEM). The results show that the density distributions of the green body were improved at the optimized processing condition and both the possibility of the farming crack generation and rho deformation of the sintered Alumina body were reduced.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제7권2호
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• pp.151-168
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• 2020

The present study deals with the repair of composite structures by bonding composite patches. The composite structure is a carbon/epoxy laminate with stacking sequence [45/-45/0/90]S. The damaged zone is simulated by a central crack and repaired by bonding symmetrical composite patches. The repair is carried out using composite patches laminated from the same elemental folds as those of the cracked specimen. Three-dimensional finite element method is used to determine the energy release rate along the front of repaired crack. The effects of the repair technique used single or double patch, the stacking sequence of the cracked composite patch and the adhesive properties were highlighted on the variations of the fracture energy in mode I and mixed mode I + II loading.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제34권3호
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• pp.167-174
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• 2021

최근 국내 원자력발전소의 격납건물 벽체와 Containment Liner Plate(CLP) 사이에서 다양한 크기의 공극이 발견됨에 따라 원전 격납건물의 보수를 위해 내부 공극의 분포와 크기를 정밀하게 평가할 수 있는 진단기법의 개발이 요구되고 있다. 이에 따라 이 연구에서는 격납건물 벽체에서의 탄성파 전파거동을 계산하는 2차원 유한요소해석 기법을 제시한다. 격납건물 벽체를 기반으로 해석영역을 구성하고 경계면에서의 반사파를 제거하기 위해 수치적 파동흡수 경계층인 perfectly matched layer를 도입하였다. Galerkin 기반 혼합유한요소법을 이용해 2차원 유한영역에서 탄성파 파동방정식의 해를 구하여 충격하중에 대한 격납건물 벽체의 변위와 응력을 계산하였다. 제시한 수치적 기법을 이용하여 격납건물 콘크리트 벽체의 CLP 부착 유무와 공동의 위치 및 크기 변화에 따른 탄성파 전파거동을 살펴보았다. 이 연구의 결과는 원전 격납건물 내부의 공동을 진단하는 탄성파 전체파형 역해석 기법 개발에 활용될 수 있다.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2003년도 추계학술대회논문집
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• pp.148-151
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• 2003

In order to achieve reliable but cost-effective crash simulations of stamped parts, sheet forming process effects were incorporated in simulations using the ideal forming theory mixed with the 3D hybrid membrane/shell method, while the subsequent crash simulations were carried out using a dynamic explicit finite element code. Example solutions performed for forming and crash simulations of I- and S-shaped rails verified that the proposed approach is cost-effective without sacrificing accuracy. The method required a significantly small amount of additional computation time, less than 3% for the specific examples, to incorporate sheet forming effects to crash simulations. As for the constitutive equation, the combined isotropic-kinematic hardening law and the non-quadratic anisotropic yield stress potential as well as its conjugate strain-rate potential were used to describe the anisotropy of AA6114-T4 aluminum alloy sheets.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.377-380
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• 2008

Fiber Cocktail을 혼입유무에 따른 40${\sim}$100 MPa 고강도 콘크리트 구조부재의 고온영역에서 재료적 물리적 역학적 특성을 규명한 후, 유한요소해석법(ABAQUS)을 적용한 구조요소 화재거동 시뮬레이션 해석을 수행한 결과, 다음과 같은 결론을 얻었다. 첫째, 콘크리트 Fiber Cocktail을 혼입한 실험체는 무혼입 실험체에 비해 최대수축이 제어되는 것으로 해석되었으며, 그 제어 범위는 혼입실험체 대비 약 25%${\sim}$55%로 분석되었다. 이는 고강도 콘크리트 기둥에서 Fiber Cocktail 혼입을 통해 기둥변위 수축제어가 가능한 것으로 분석되었다. 둘째, 본 연구는 고강도 콘크리트의 내부 공극압에 의한 폭렬 특성이 반영되지 않은 화재 거동 해석으로서 향 후 콘크리트 내부 공극압에 대한 특성 반영, 다양한 고강도 콘크리트 및 강재의 강도별, 내부온도별 재료 특성 DB가 구축된다면 성능기반 내화구조 설계를 위한 기술적 기반이 이루어질 것으로 판단된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권9호
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• pp.1041-1050
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• 2011

미크론 단위의 크기를 갖는 구조물의 소성변형에서 나타나는 길이 효과를 고려하여 유한요소 해석을 하기 위하여 변형률 구배 소성이론을 이용하는 탄소성 유한요소 모델링 및 해석법을 제안하였다. 기존의 연구에서 주로 고차, 고자유도 및 혼합요소, 초 요소 등을 필요로 하였던 것에 비하여 본 논문에서는 이들을 배제하는 변위법 저차 평면 요소 및 삼차원 요소를 도입하였다. 이는 비선형 증분 해석의 프레임워크에서 계산된 소성 변형률의 절점 평균값으로 보간하여 적분점에서의 변형률 구배를 구하고 테일러 전위 모델에 의한 변형률 경화 구성방정식을 적용하므로서 가능하였다. 제안된 방법론은 선형 삼각 및 사각요소, 선형 사면체, 육면체 요소에 대해 적용되었으며 마이크로 굽힘, 마이크로 비틀림, 마이크로 기공과 같은 대표적인 길이 스케일 문제를 통하여 수치적으로 검증하였다. 본 논문에서 제안한 방법은 계산이 매우 쉬우면서도 실험값들과 비교해 볼 때, 변형률 구배 소성이론 즉, 길이 효과를 잘 나타내어 주었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권10호
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• pp.1139-1146
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• 2012

P1 비순응 요소를 이용하여 정상 비압축성 Navier-Stokes 유동의 위상최적화 문제를 푸는 방법을 제시한다. 본 연구는 Stokes 유동의 위상최적화 문제에 P1 비순응 요소를 적용하여 그 수치적 효용성을 보인바 있는 이전 연구에 대한 후속 연구이다. 비압축성 물질 해석에서 잠김현상이 발생하지 않으며 선형형상함수를 가지는 P1 비순응 요소의 장점이 관성항을 가지는 유체 문제의 해석과 설계에도 유효한 지를 파악하고자 한다. 일반적으로 사용되는 혼합정식화법과 비교하여 P1 비순응 요소의 사용은 벌칙 함수를 이용하여 연속 방정식을 따로 사용하지 않고 운동방정식에 부과할 수 있기 때문에 자유도의 개수를 감소시킬 수 있다. 벌칙 파라미터가 해의 정확도에 주는 영향과 적정 범위는 수치적으로 검토하도록 한다. 또한 보통의 사각 비순응 요소들이 요소면의 중앙에 절점을 가지고 고차의 형상함수를 지니는데 비하여, 본 연구에서 제시하는 P1 비순응 요소는 요소의 꼭지점에 절점을 가지고 {1, x, y}의 P1 형상함수로 구성됨으로써 수치적인 구현의 용이함이 일반 선형 사절점 요소와 동일하다. 제안한 방법의 효용성을 다양한 레이놀즈수에 따른 유동최적화 문제들을 살펴봄으로써 검증하도록 한다.