• 한국가스학회지
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• 제13권4호
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• pp.15-21
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• 2009

섬유강화 복합재료는 비강성과 비강도등의 우수한 기계적 성질을 나타내므로 구조물의 경량화가 요구되는 여러 산업분야에서 널리 사용되고 있다. 이러한 복합재를 이용한 압력용기는 무게를 경량화함으로써 에너지를 절약할 수 있고 강한 내식성을 가지고 있기 때문에 장기간 사용에 유리하다. 본 연구에서는 유한요소법과 ANSYS 반응표면법을 이용하여 안정성 판단의 기준으로 Von-mises 항복 기준, Tasi-hill이론, 응력비를 만족시킬 수 있는 E-glass/epoxy로 필라멘트 와인딩된 CNG차량복합재 압력용기 적층판의 최적설계 모듈을 개발하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제44권2호
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• pp.204-217
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• 2016

Modified poplar has emerged as a potential raw material for furniture production. Lack of specific modified poplar strength information; however, restricts applications in the furniture industry especially as related to strength in corner-joints. Optimization of strength in L-shaped corner dowel modified poplar joints under compression loads utilizing finite element analysis (FEA) by Taguchi method with the focus of this study. Four experiment factors (i.e., Structure Style, Tenon Length, Tenon Diameter, and Tenon Gap), each at three levels, were conducted by adopting a $L_9-3^4$ Taguchi orthodoxy array (OA) to determine the optimal combination of factors and levels for the von Mises stress utilizing ANSYS software. Results of Signal-to-Noise ratio (S/N) analysis and the analysis of variance (ANOVA) revealed the optimal L-shaped corner dowel joint in modified poplar is $45^{\circ}$ Bevel Butt in structure style, 24 mm in tenon length, 6 mm in tenon diameter, and 20 mm in tenon gap. Tenon length and tenon gap are determined to be significant design factors for affecting von Mises Stress. Confirmation tests with optimal levels and experimental test indicated the predicted optimal condition is comparable to the actual experimental optimal condition.

• 항공우주기술
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• 제8권1호
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• pp.117-131
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• 2009

KSLV-1 1단 후방동체 상부 조합체 상세설계를 수행하였다. 동체 사이징 프로그램으로 기본적인 형상을 결정했다. 체결류 기본설계를 통하여 스킨-프레임, 스트링거-프레임의 체결류 선정하였다. 유한요소 프로그램을 통한 프레임 구조해석 및 인터페이스 확인을 통하여 프레임을 설계하였다. 또한 유한요소 프로그램으로 컷 아웃을 고려한 부분을 해석을 수행하여 구조 안전성을 확인하였다. 전단체결류 설계를 위하여 최대 전단하중에 대한 최대전단응력을 유한요소 방법으로 구하였다. 이러한 동체해석 사이징과 유한요소 및 체결류 선정 프로그램을 사용하여 후방동체 상부조합체의 상세설계를 수행하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집A
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• pp.111-116
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• 2001

Small punch-creep(SP-Creep) test technique has been applied for evaluating the creep characteristics for high temperature materials. However, in order to evaluate the damage and predict the remaining life, it is necessary to establish a quantitative correlation between SP-Creep and uniaxial-creep test results. This paper presents analytical and experimental results of useful correlation between SP-Creep and uniaxial-creep properties for 9Cr1MoVNb steel at $600{\sim}650^{\circ}C$ in terms of stress(load) and activation energy during creep deformation. Especially, the activation energy obtained from SP-Creep test is linearly related to that from uniaxial-creep test at $650^{\circ}C$ as follows: $Q_{sp-p}{\fallingdotseq}1.37\;Q_{TEN},\;Q_{sp-{\sigma}}{\fallingdotseq}1.53\;Q_{TEN}$.

• Tribology and Lubricants
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• 제25권4호
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• pp.225-230
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• 2009

Seals are very useful machine components in protection of leakage of lubricant or working fluid, and incoming of debris from outside. Various elastomer are widely used as sealing materials and the shaft surfaces are generally coated with high hardness material after heat treatment. It is generally known that the foreign debris and wear particles get stuck into sealing surface, the steel shaft surface can be damaged and worn by mainly abrasive wear. In this paper, using MARC, contact analysis are conducted to show the hard coated steel shaft surface can be fatigue failed by very small elastic particle intervened between seal and steel surface. Variations of contact and von-Mises stress distributions and contact half-widths with interference and coating thickness are presented. The maximum von-Mises stress occurs always in the coating layer or between coated layer/substrate interface. Therefore the coated sealing surface can be fatigued and then failed by very small particles. The results can be used in design of sealing surface and further studies are required.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.102-109
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• 2001

In order to take account of the statistical properties of probability variables used in the structural analysis, the conventional approach using the safety factor based on past experience usually estimated the safety of a structure. The real structures could only be analyzed with the error in estimation of loads, material characters and the dimensions of the members. But the errors should be considered systematically in the structural analysis. Structural safety could not precisely be appraised by the traditional structural design concept. Recently, new approach based on the probability concept has been applied to the assessment of structural safety using the reliability concept. Thus, the computer program by the Probabilistic FEM is developed by incorporating the probabilistic concept into the conventional FEM method. This paper estimated for the reliability of a plane stress structure by Advanced First-Order Second Moment method using von Mises, Tresca and Mohr-Coulomb failure criterions. The reliability index and failure probability of attained by the Monte Carlo Simulation method with the von Mises criterion were same as PFEM, but the Monte Carlo Simulation were very time-consuming. The variance of member thickness and load could influence the reliability and failure probability most sensitively among the design variables from the results of the parameter analysis. And proper failure criterion must be used to design safely.

• Earthquakes and Structures
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• 제27권2호
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• pp.97-111
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• 2024

In this paper, buckling conditions and retrofitting of cylindrical steel water storage tanks with different roof types and wall thicknesses were investigated by using finite element method. Four roof types of cylindrical steel tanks which are open-top, flat-closed, conical-closed and torispherical-closed and three wall thicknesses of 4, 6 and 8 mm were considered in FE modeling of cylindrical steel tanks. The roof shapes significantly affect load distribution on the tank shell under the seismic action. Composite FRP materials are widely used for winding thin-walled cylindrical steel structures. The retrofitting efficiency of cylindrical steel water tank is tested under the seismic loading with the externally bonded CFRP laminates. In retrofitting of cylindrical steel tank, the CFRP composite material coating method was used to improve of seismic performance of cylindrical steel tanks. ANSYS software was used to analyze the cylindrical steel tanks and maximum equivalent (von-Mises) and directional deformation were obtained. Equivalent (von-Mises) stresses significantly decreased due to the coating of the tank shell with FRP composite material. In thin-walled steel structures, excessive stress causes buckling and deformations. Therefore, retrofitting led to decrease in stress, reductions in directional and buckling deformation of the open-top, flat-closed, conical-closed and torispherical-closed tanks.

• Composites Research
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• 제28권1호
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• pp.6-14
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• 2015

치아의 수복에 사용되는 재료인 Methacrylate 기질 복합레진(Clearfil AP-X)과 Silorane 기질 복합레진(Filtek P90)을 대상으로 스트레인게이지법과 FEM 분석법으로 중합수축응력거동을 분석하였다. 또한 복합레진의 탄성계수와 수축변형률을 중합수축응력과 관계시켜 이론식을 제시하고 이 식의 계산결과와 FEM 분석법의 결과를 비교하였다. 스트레인 게이지법으로 측정한 결과, 중합수축응력의 최대값은 Clearfil AP-X가 Filtek P90 보다 약 2.8배 높게 나타났다. FEM 분석 결과, Von-Mises 응력은 복합레진 수복재와 PMMA 링사이의 계면부에서 최대로 되었으며 시편표면의 계면부가 내부보다 응력집중이 더 컸음을 알았다. 예측식을 통한 반경 방향의 수축응력은 평면응력상태의 FEM 분석법을 통한 값과 비교하여 오차 5% 이내로 정확했음을 확인하였다.

• 구강회복응용과학지
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• 제25권2호
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• pp.109-123
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• 2009

임플란트 골유착의 성공과 임플란트 안정성에서 가장 중요한 것은 골의 양과 질이며 안정성을 평가하는 방법 중 하나인 주입회전력도 골질에 영향을 받는다. 임플란트를 식립할 때 모터에서 생긴 힘이 임플란트에 전달되면 임플란트는 회전력(moment)과 축력(axial force)을 갖게 되고 임플란트와 접촉한 골에서는 절삭과 압박 그리고 마찰이 일어나 응력이 생기는데 이 때 측정되는 주입회전력(insertion torque)은 골질에 따라 다양하게 나타난다. 본 연구에서는 임플란트를 하악 소구치 부위 골에 식립하는 것을 가정하여 골질을 치밀골의 두께와 망상골의 밀도 그리고 하방 치밀골 존재 시로 나누고, 골의 응력과 변위를 소탄성 범위의 유한요소법으로 분석하고 유효응력(von Mises stress)과 회전력 그리고 축력을 비교 연구하여 골질이 주입 회전력에 미치는 영향을 평가하였다. 임플란트($Br{\aa}nemark$ MKIII.RP, ${\phi}3.75{\times}10.0mm$, Nobel Biocare, $G{\ddot{o}}teborg$, Sweden) 와 원통형 골모형(${\phi}9.5{\times}12.0mm$)의 유한요소 모형을 설계하고 변수로 상부 치밀골의 두께(0.5 mm, 1.5 mm, 2.5 mm)와 치밀골 하부에 망상골의 밀도($0.85g/cm^3$, $1.11g/cm^3$, $1.25g/cm^3$) 그리고 골모형 하부에 1 mm 두께의 치밀골 유무에 따라 총 7개의 모형을 만들었으며, 임플란트가 식립될 때 발생하는 유효응력과 축력 그리고 회전력을 시간대 별로 비교하였다. 임플란트 플랜지 하연이 골의 상부를 파고드는 300 msec, 중간 정도 들어간 550 msec, 완전히 들어가 플랜지 상면이 골 표면과 일치한 800 msec로 나누어 관찰하였을 때 축력은 500 msec 전후에서, 회전력은 800 msec 전후에서 최대값를 보였으며 유효응력 분포는 서로 비슷하였다. 이 같은 실험 결과를 바탕으로 축력을 영역 별로 비교하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. $Br{\aa}nemark$ MKIII 임플란트는 플랜지가 골을 파고들 때 축력이 치밀 골에서 가장 높았고, 회전력은 플랜지가 골상부에 걸리어 축력이 급격히 감소한 이후에 최대 회전력을 보였으며, 이 때 유효응력 분포는 플랜지와 접촉하는 골 상부에 집중되었다. 2. 임플란트 식립 시 치밀골의 두께가 두꺼울수록 축력과 회전력이 높게 나타났으며 치밀골의 두께가 축력과 회전력에 가장 큰 영향을 주었다. 3. 치밀골의 두께가 1.5 mm 이상인 경우 망상 골의 밀도가 축력에 미치는 영향은 작았고, 치밀골의 두께가 0.5 mm인 경우 망상골의 밀도가 축력과 회전력에 영향이 있을 것으로 사료되었다. 4. 양측 피질골 존재 시 축력의 합은 상부 피질골의 두께가 같은 다른 경우와 비슷하였으나 부위별 촉력은 골하부에서 양측 피질골 모형이 가장 높았고, 회전력은 하방 피질골과 접촉할 때는 피질골 두께가 같은 다른 모형보다 다소 높으나 최대 회전력은 비슷하였다. 위 결과를 토대로 하악 소구치 부위에 $Br{\aa}nemark$ MKIII 임플란트 식립 시 골질과 관련된 요소 중에 치밀골의 두께가 주입회전력에 가장 큰 영향을 주며 망상골의 밀도를 높이는 술식도 일차적 안정성 증가에 유용할 것으로 사료되는 바이다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제26권1호
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• pp.29-33
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• 2019

전자패키지 크기의 소형화와 전자기기의 성능 향상이 함께 이루어지면서 높은 입출력 밀도 구현이 중요한 요소로서 평가받고 있다. 이를 구현하기 위해 팬아웃 웨이퍼 레벨 패키지(FO-WLP)가 큰 주목을 받고 있다. 하지만 FO-WLP는 휨(Warpage) 현상에 취약하다는 약점이 있다. 휨 현상은 생산 수율 감소와 더불어 패키지 신뢰성 하락에 큰 원인이므로 이를 최소화하는 것이 필수적이다. 유한요소해석을 이용한 재질의 물성 등 FO-WLP의 휨 현상과 연관된 요소에 대한 많은 연구가 진행되어 왔지만, 대부분의 연구는 이러한 요소들의 불확실성을 고려하지 않았다. 재질의 물성, 칩의 위치 등 패키지의 휨 현상과 연관된 요소들은 제조 측면에서 보았을 때 불확실성을 가지고 있기 때문에, 실제 결과와 더 가깝게 모사하기 위해서는 이러한 요소들의 불확실성이 고려되어야 한다. 이번 연구에서는 FO-WLP 과정 중 칩의 탄성 계수가 정규 분포를 따르는 불확실성을 가졌을 때 휨 현상에 미치는 영향을 유한요소해석을 통해 알아보았다. 그 결과 칩의 탄성 계수의 불확실성이 최대 von Mises 응력에 영향을 미치는 것을 확인하였다. Von Mises 응력은 전체 패키지 신뢰성과 관련된 인자이기 때문에 칩의 물성에 대한 불확실성 제어가 필요하다.