• 한국정밀공학회지
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• 제18권12호
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• pp.88-94
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• 2001

The V-notched crack problem in dissimilar materials can be formulated as an eigenvalue problem. The RWCIM(Reciprocal Work Contour Integral Method) is applied to the determination of the eigenvector coefficients associated with eigenvalues for V-notched cracks in pseudo-isotropic and anisotropic dissimilar materials. The RWCIM algorithm is programed by the commercial numerical program, MATHEMATICA. The numerical results obtained are shown that the RWCIM is a useful method for determining the eigenvector coefficients of V-notched cracks in pseudo-isotropic and anisotropic dissimilar materials.

• 한국해양공학회지
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• 제23권5호
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• pp.71-78
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• 2009

In ship design or offshore structure design, the evaluation of buckling strength (or ultimate strength) is critical to the determination of scantling of stiffened plates. For this reason, it is useful to study the effect of applying different formula or the relationship between stiffened plate with buckling utilization factor (UF). It can facilitate a designer to decide how much the scantling should be reinforced or how much can be reduced for an optimal design. This paper conducts a comparative study for three buckling check methods; DNV-Ship-Rule, DNV-RP-C201, DNV-PULS. The capacity curves and 2D contour plot for utilization factors versus bi-axial in-plane stresses are compared. The contour plots of DNV-Ship-Rule and DNV-PULS show smoothly increasing trends of UF as the applied in-plane stresses increase, however that of DNV-RP-C201 shows rapidly increasing trend as the applied stresses go beyond transverse buckling stress. A sensitivity analysis is performed to investigate the influence level of each parameter of a stiffened plate on UF. Resulting from the analysis, plate thickness is identified to be the most affective parameter to UF regardless of the buckling check methods. Based on the addressed study, optimal designs for bottom plate of 165 K tanker corresponding to three formulas are compared with each other. DNV-PULS yields 1 mm and 2 mm less thickness than DNV-Ship-Rule and DNV-RP-C201, respectively.

• 대한조선학회논문집
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• 제32권3호
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• pp.126-134
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• 1995

본 연구에서는 피로강도중 설계자의 입장에서 일차적으로 관심의 대상인 균열발생수명에 대하여 선박용 중형엔진의 크랭크축을 대상으로 피로강도평가를 수행하였다. 본 평가를 위하여 크랭크축에 대한 구조해석모델을 구성하고 작용하중을 선정하였고 구조해석을 통한 반복적 응답을 근거로 균열발생수명을 추정하였으며 이들의 수명분포상황을 제시하여 보았다. 균열발생수명의 추정에서 주로 사용되고 있는 몇가지 상관관계를 소개하고 이의 적용성에 대하여 언급하여 보았다. 본 해석을 위하여 PATRAN, NASTRAN 및 EMRC/NISA 등의 상용프로그램을 적극 활용하였다. 균열발생해석의 결과로서 아직 조선업계의 적용성이 활발치 못한 수명분포도를 제시하였으며 이로부터 일반구조해석에서의 응력분포도와 같은 방식으로 수명분포상황을 일목요연하게 파악할 수 있는 방법의 적용성을 타진하여 보았다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제20권3호
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• pp.77-82
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• 2012

It is well known that the targeted fuel efficiency could only be achieved by more than 40% reduction of the vehicle weight through improved design and extensive utilization of lightweight materials. In order to obtain the goal of the weight reduction of automobiles, the researches about lighter and stronger rear sub-frame have been studied without sacrificing the safety of rear sub-frame. In this study, the weight reduction design process of rear sub-frame could be proposed based on the variation of von-Mises stress contour by substituting an AA6061 (aluminum 6061 alloy) having tensile strength of 310 MPa grade instead of SAPH440 steels. In addition, the stress ratio variations (stress over fatigue limit) of the rear sub-frame were examined and compared carefully. It could be reached that this approach method could be well established and be contributed for light-weight design guide and the optimum design conditions of the automotive rear sub-frame development.

• 소성∙가공
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• 제16권7호
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• pp.509-515
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• 2007

As the springback of sheet metal during unloading may cause deviation from a desired shape, accurate prediction of springback is essential for the design of sheet stamping operations. When considering the case of a sheet metal being bent to radius $\rho$ that is such that the maximum stress induced exceed the elastic limit of the material, plastic strain in the outer surface will occur and the material will take a permanent set: but since, on removing the bending moment, the recovery of the material is not uniform across the thickness, springback will occur and the radius $\rho$ will not be maintained. Furthermore, when a tensile load being applied to each end of specimen, the tensile stress due to bending is increased and the compressive stress is decreased or cancelled and eventually the whole specimen may be in varying degree of tension. On the removal of the applied load the specimen loses its elastic strain by contracting around the contour of the block, the radius $\rho$ will be determined by the residual differential strain. Therefore in this study the springback is analytically estimated by the residual differential strains between upper and lower surfaces of greatest radius after elastic recovery, and a springback model based on the bending moment is also analytically derived for comparison purpose.

• 대한조선학회논문집
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• 제30권4호
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• pp.136-152
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• 1993

정확하고 효율적인 해석적 박판보 모델을 개발하여 반복적인 과부하를 받고 있는 SWATH선의 전체적인 거동을 해석하고자 한다. SWATH선을 단순한 채널형 박판보로 이상화하고, 박판보 모델은 기하학적으로 완전한 비선형 보를 응력성분으로 정식화하여 유한요소법에 의해 수치해석적으로 처리한다. 또한 복잡한 하중상태하의 재료의 비선형 거동을 잘 나타낼 수 있는 효율적인 주기적 소성모델도 고려한다. 이 박판보 모델은 단면에서의 응력분포를 국부적으로 매우 정확하게 나타내고, 재료가 항복되어 가는 과정을 쉽게 추적할 수 있게 한다. 그리고 전단변형의 영향을 국부적으로 취급함으로서 변형과 전단응력의 분포를 보다 더 정확하게 나타낼 수 있다. 이와 같은 해석적 박판보 모델에 의한 초기 설계단계에서의 해석은 바람직하다고 생각되며, 이 연구방법을 좀 더 진전시켜 보다 현실적인 박판보 모델을 개발할 필요성이 있다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제15권3호
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• pp.27-40
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• 1999

사면안정해석을 수행하기 위하여 많이 사용하는 한계평형방법은 일정한 가정을 하여 안전율을 평형에 필요한 응력과 흙의 전단강도의 비로 정의하여 대상사면의 안전율을 구한다. 유한요소법을 이용한 사면안정해석방법은 응력상태를 유한요소법으로 구한 후 원호나 대수나선형등의 일정한 모양의 사면 파괴선을 가정하여 반복적으로 최소안전율을 구한다. 본 연구에서는 유한요소법을 이용한 사면안정해석방법을 개발하여 사면의 가장 취약한 부분을 따라 파괴선이 발생하도록 하였다. 이것은 요소내의 국부안전율과 파괴각을 고려하여 사면파괴선을 자동적으로 구할 수 있도록 함으로써 가능한데 이 방법은 임의의 파괴선을 가정할 필요가 없으며 절편에 작용하는 힘에 대하여 가정을 할 필요가 없고 임의의 모양의 파괴선을 구할 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 개발된 해석방법을 검증하기 위하여 가상의 사면, 자연사면, 그리고 댐사면에 적용하여 실무에서 많이 사용하는 한계평형방법 프로그램인 STABL5M과 SLOPE/W과 비교 평가하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제30권1호
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• pp.17-25
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• 2014

해상풍력발전기의 기초는 바람, 조류, 그리고 파도 하중을 받기 때문에 해상풍력발전기 기초를 설계하는 데 있어 반복하중을 받는 기초지반의 전단거동 평가가 필요하다. 지반의 비배수 동적 전단거동은 반복하중 횟수, 수직 유효응력, 반복 전단변형률, 상대 밀도, 그리고 평균 및 반복전단응력의 조합에 영향을 받는다. 본 연구에서는 해양 실트질 모래의 비배수 동적 거동에 대한 평균 및 반복전단응력의 영향을 평가하기 위하여 반복단순전단시험(CDSS)을 수행하였으며 상대밀도 85%, 수직 유효응력 200kPa과 300kPa의 시험조건에서 15%의 이중진폭 동적전단변형률(${\gamma}_{cyc}$)과 영구전단변형률(${\gamma}_p$)를 파괴 기준으로 적용하였다. 시험결과는 설계 그래프와 등고선도로 나타내었다. 결과에 따르면 해양 실트질 모래의 비배수 동적 거동은 평균 및 반복전단응력과 두가지 전단응력의 조합에 의해 크게 변하는 경향을 보였다. 평균전단응력이 존재하는 경우에는 반복전단변형보다는 영구변형에 의해 파괴가 결정되는 것으로 나타났다.

• 지질공학
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• 제22권2호
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• pp.173-183
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• 2012

본 연구에서는 응력완화실험을 통한 포화상태에서의 토노(Tono) 화강암의 표면변형에 대한 연구를 수행하였다. 본 실험을 위해서 실험이 진행되는 동안 실시간으로 다초첨 레이져 스캔 현미경(Confocal Laser Scanning Microscope, CLSM)으로 관찰이 가능하고 변위 및 응력에 대한 데이터 취득이 가능한 장치를 고안하였다. 광물내의 변형 및 광물경계부에서의 변형은 유한요소해석 방법을 사용하여 계산하였다. 그 결과 응력완화실험 중에는 광물 내부와 광물 경계부 모두에서 활발한 변형을 보이는 것이 관찰되었으며 이는 가해지는 응력이 높아질수록 더욱 커진다는 사실을 확인하였다. 또한 유한요소 해석의 결과는 광물내의 변화보다는 압축력에 의해서 발생되는 광물경계부에서의 변화가 더욱 크다는 것을 설명한다. 이를 도식화시켜 표현해보면 화강암 내부에서 광물 경계부의 변형이 광물 내부의 변형보다 크게 나타난다는 것을 쉽게 관찰 할 수 있다. 이는 흑운모와 석영의 물리화학적 특성에 기인된다고 사료된다. 즉 석영은 안정된 구체를 보이는 반면에 흑운모는 층상형태로 약한 결합구조를 보이고 있기 때문으로 판단된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제28권3호
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• pp.281-288
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• 2004

The hybrid composite material (Al/GFRP laminates) are applied to the fuselage and wing in a aircraft. Therefore, Al/GFRP laminates suffer from the cyclic bending moments. This study was to evaluate the effect of fiber stacking angle on the fatigue crack propagation and delamination behavior using the relationship between crack growth rate (da/dN) and stress intensity factor range (ΔK) in Al/GFRP laminates under cyclic bending moment. The variable delamination growth behavior in case of three different type of fiber orientations, i.e., [Al/O$_2$/Al], [Al/+45$_2$/Al] and [Al/90$_2$/Al] at the interface of Al layer and glass fiber layer was measured by ultrasonic C-scan images. As results of this study, It represent that the delamination shape should turns out to have more effective characteristics on the fiber stacking angle. The extension of the delamination zone in case of [Al/+45$_2$/Al] and [Al/90$_2$/Al] were not formed along the fatigue crack profile. The shape of delamination zone depend on fiber stacking angle and the variable type with the delamination contour decreased non-linearly toward the crack tip at the Al layer.