• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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• pp.72-75
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• 2010

본 논문에서는 열탄점소성 손상과 접촉 문제의 효율적인 해석을 위하여 적응성 영역/경계 분할법을 제안하였다. 적응성 영역/경계 분할법은 시간 증분 또는 반복 기법 단계에서 열탄점소성 손상과 같은 재료 비선형성을 감안하여 부영역을 재설정하며, 접촉에 따른 경계 비선형성은 경계면을 통하여 부영역으로부터 독립적으로 분할한다. 분할된 각각의 부영역과 경계면을 기준으로 유한요소 정식화를 수행하며, 공유면 및 접촉 공유면의 연속 구속 조건을 처리하기 위하여 벌칙 함수 기법을 적용하였다. 결과적으로 재료 및 경계 비선형성은 일부 부영역과 접촉 경계면에서 계산되는 유한요소 행렬에 국한된다. 수치 실험을 통하여 적응성 해석 알고리듬의 기본적인 특성과 효율성 향상에 대하여 분석하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제24권8호
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• pp.1968-1799
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• 2000

A warpage analysis program has been developed for fiber-reinforced injection molded parts. The warpage is predicted from the residual stress and anisotropic thermo-mechanical properties coupled with fiber orientation in the integrated injection molding simulation. A simple elastic model is used for the calculation of thermally and pressure-induced residual stresses which are employed as the initial conditions in the structural analysis. To improve the reliability of warpage analysis, a new triangular flat shell element superimposing well-known efficient plate bending and membrane element is presented. The numerical examples address the necessity to use anisotropic models for fiber-reinforced materials and show that predicted warpage is in good agreement with experimentally measured one.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집A
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• pp.745-750
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• 2000

A warpage analysis program has been developed for fiber-reinforced injection molded parts. The warpage is Predicted from the residual stress and anisotropic thermo-mechanical properties coupled with fiber orientation in the integrated injection molding simulation. A simple elastic model is used for the calculation of thermally and pressure-induced residual stresses which are employed as the initial conditions in the structural analysis. To improve the reliability of warpage analysis, a new triangular flat shell element superimposing well-known efficient plate bending and membrane element is presented. The numerical examples address the neccesity to use anisotropic models for fiber-reinforced materials and show that predicted warpage is in good agreement with experimentally measured one.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제77권6호
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• pp.819-830
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• 2021

To evaluate the performance of concrete load bearing walls in a structure under horizontal loads after being exposed to real fire, two steps were followed. In the first step, an experimental study was performed on the thermo-mechanical properties of concrete after heating to temperatures of 200-1000℃ with the purpose of determining the residual mechanical properties after cooling. The temperature was increased in line with natural fire curve in an electric furnace. The peak temperature was maintained for a period of 1.5 hour and then allowed to cool gradually in air at room temperature. All specimens were made from calcareous aggregate to be used for determining the residual properties: compressive strength, static and dynamic elasticity modulus by means of UPV test, including the mass loss. The concrete residual compressive strength and elastic modulus values were compared with those calculated from Eurocode and other analytical models from other studies, and were found to be satisfactory. In the second step, experimental analysis results were then implemented into structural numerical analysis to predict the post-fire load-bearing capacity response of the walls under vertical and horizontal loads. The parameters considered in this analysis were the effective height, the thickness of the wall, various support conditions and the residual strength of concrete. The results indicate that fire damage does not significantly affect the lateral capacity and stiffness of reinforced walls for temperature fires up to 400℃.

• 터널과지하공간
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• 제11권3호
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• pp.257-269
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• 2001

지하 500 m의 화강암반내 단층지역에 위치한 지하 방사성폐기물 처분장의 구조거동을 이해하기 위하여 수치 해석을 수행하였다. 해석에는 2차원 해석코드인 UDEC을 사용하였다. 해석모델은 화강암반, 처분공내의 압축 벤토나이트로 둘러싸인 PWR 사용후 핵연료 처분용기 및 처분동굴내에 채워진 혼합 벤토나이트를 포함한다. 한 개의 단층이 처분동굴의 지붕과 벽이 만나는 지점을 33, 45, 및 $58^{\circ}$의 각도로 관통하는 세가지 다른 경우게 대한 구조거동을 비교, 분석하였다. 그리고 $45^{\circ}$단층의 경우에 대해서는 수리역학적, 열역학적, 및 열수리역학적 상호작용 거동을 해석하고 비교, 분석하였다. PWR 사용후 핵연료내의 방사성 물질로부터 나오는 시간의존 방사성 붕괴열에 의한 영향을 해석하였다. 지하수위는 지표면 아래 10 m로 가정하였고, 지하수해석은 정류 알고리즘을 사용하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.565-569
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• 2011

고체추진기관의 연소 환경에서 노즐 조립체의 온도, 삭마두께를 고려한 2차원 축대칭 열구조 해석을 하였다. 복합재료의 내부 열반응은 Arrhenius 모델을 이용하였으며, 표면 삭마반응은 Zvyagin 이론을 사용하였다. 표면 삭마에 의한 경계조건 및 격자 이동은 상용해석 코드에서 활용되는 Rezoning-remeshing 기법을 사용하였다. 형상이 복잡한 부품으로 이루어진 2차원 축대칭 노즐 조립체에 적용된 방법은 향후 3차원 FEM 열구조 해석에 활용을 목표로 발전될 것이다.

• Design & Manufacturing
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• 제14권3호
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• pp.23-30
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• 2020

Laser Assisted Thermo-Compression Bonding (LATCB) has been proposed to improve the "chip tilt due to the difference in solder bump height" that occurs during the conventional semiconductor chip bonding process. The bonding module of the LATCB system has used a piezoelectric actuator to control the inclination of the compression jig on a micro scale, and the piezoelectric actuator has been directly coupled to the compression jig to minimize the assembly tolerance of the compression jig. However, this structure generates a lateral force in the piezoelectric actuator when the compression jig is tilted, and the stacked piezoelectric element vulnerable to the lateral force has a risk of failure. In this paper, the optimal design of the flexure hinge was performed to minimize the lateral force generated in the piezoelectric actuator when the compression jig is tilted by using the displacement difference of the piezoelectric actuator in the bonding module for LATCB. The design variables of the flexure hinge were defined as the hinge height, the minimum diameter, and the notch radius. And the effect of the change of each variable on the stress generated in the flexible hinge and the lateral force acting on the piezoelectric actuator was analyzed. Also, optimization was carried out using commercial structural analysis software. As a result, when the displacement difference between the piezoelectric actuators is the maximum (90um), the maximum stress generated in the flexible hinge is 11.5% of the elastic limit of the hinge material, and the lateral force acting on the piezoelectric actuator is less than 1N.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.536-542
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• 2017

연소 중 고온, 고압, 고속의 연소가스가 작용하는 노즐조립체(Nozzle Assembly)는 다양한 부품(노즐목/내열재/구조체)이 접촉(Contact)/접착(Bonding)의 형태로 조립되며, 유동(경계층 유동장)-열(기계/화학적 삭마, 숯 등 열반응, 열전달)-구조(마찰, 접촉, 접착, 동적거동 및 열응력)적 복합하중이 내부에 작용하며 복잡한 거동을 보이기 때문에 정확한 구조적 안전성을 계산하는데 한계가 있다. 본 연구는 연소시험 후 노즐목 깨짐 현상이 발생한 노즐조립체에 대해 연소시간 중 열-구조적 거동 분석을 해석적으로 수행하였다. 연소시간 중 시간별/위치별로 유동해석(Fluid Analysis)에서 계산된 내부압력과, 열반응/열해석(Thermal Surface Reaction&Ablation Analysis)에서 계산된 노즐 표면의 삭마량 및 대류열전달계수가 구조해석의 경계/하중조건으로 부여된 후 열변형 해석이 수행되는 연동해석(Co-simulation)기법을 사용하였다. 특히 구조해석 시 각 부품별 경계면의 접착/접촉/마찰조건을 달리하며 연소시험 시 계측된 변형률값과 비교하여 가장 유사한 연소 중 거동분석 조건을 도출하였다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2010년도 춘계학술발표대회 초록집
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• pp.55-55
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• 2010

마그네슘 판재는 경량화 소재로 주목받는 소재이다. 본 연구는 압연 마그네슘 판재의 용접시 발생하는 온도이력 및 응력에 대한 해석을 수행하였다. 해석은 2차원 해석을 수행하였으며 해석수행에 있어서 열물성값은 기존의 데이터를 이용하였으며 응력해석은 온도별 고온 인장시험을 수행한 결과를 이용하여 해석을 수행하였다. 본 연구에서 수행한 대상은 마그네슘 압연판재인 AZ31B 이며 두께 3.5 mm 판재를 GTAW용접을 수행한 경우에 대하여 검토하였으며, 해석결과 중 온도분포의 한 예를 그림 1에 나타낸다.

• Steel and Composite Structures
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• 제44권2호
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• pp.171-181
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• 2022

Functionally graded material (FGM) has been spotlighted as an advanced composite material due to its excellent thermo-mechanical performance. And the buckling of FGM resting on elastic foundations has been a challenging subject because its behavior is directly connected to the structural safety. In this context, this paper is concerned with a numerical buckling analysis of metal-ceramic FG plates resting on a two-parameter (Pasternak-type) elastic foundation. The buckling problem is formulated based on the neutral surface and the (1,1,0) hierarchical model, and it is numerically approximated by 2-D natural element method (NEM) which provides a high accuracy even for coarse grid. The derived eigenvalue equations are solved by employing Lanczos and Jacobi algorithms. The numerical results are compared with the reference solutions through the benchmark test, from which the reliability of present numerical method has been verified. Using the developed numerical method, the critical buckling loads of metal-ceramic FG plates are parametrically investigated with respect to the major design parameters.