• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.14 no.1
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• pp.29-38
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• 1994

Linear composite theory as well as a finite element program is developed for axisymmetric elastomeric bearings. This study is limited to axisymmetrically loaded horizontal layered systems with linear, elastic, small' deformation conditions. A multiscale method is used in the development of the composite theory which enables us to model inhomogeneous layered composites as equivalent homogeneous, orthotropic material. Only continuity of the prime variables is required for the finite element analysis, allowing the use of simple $C_o$ elements whereas rather complicated theories presented in the past need more requirements. Four node isoparametric elements are used in the study. The developed theory of this paper is limited to linear conditions, however, the analysis can be extended to nonlinear behavior of flexible material in elastomeric bearing by using multiscale method presented here. Two numerical examples are examined and compared to the results of discrete and previously obtained composite analysis to verify the theory.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.16 no.2
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• pp.165-172
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• 2003

In this study, a new and efficient harmonic axisymmetric shell element for static and dynamic analysis Is proposed. The present element considering shear strain is based on a modified mixed variational principle in which the independent unknowns are only the Quantities prescribable at the shell edges. Unlike existing hybrid-mixed axisymmetric shell elements, the present element introduces additional nodeless degrees for displacement field Interpolation In order to enhance the numerical performance. The stress parameters are eliminated by the stationary condition and the nodeless degrees are condensed out by the Guyan reduction. Through several numerical examples, the hybrid-miked shell element with the additional nodeless degrees and the consistent stress parameters is shown to be efficient and yield very accurate results for static and vibration analysis.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.26 no.5
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• pp.336-342
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• 2006

Uniaxial stress in ail axisymmetric body is the simplest example of ultrasonic stress measurement. However, the birefringence theory cannot be applied for axisymmetric solids because the axisymmetric stress field in the body does not make shy velocity difference in SH waves propagating in the axisymmetric direction. Conventional ultrasonic technique using the time-of-flight method also needs ultrasonic lengths of the unstressed and stressed body, which is very impractical. In this paper, the birefringence effect in axisymmetric solids under uniaxial stress is formulated to evaluate the axial stress inside the solid without measuring tile ultrasonic length. Theoretical derivation for the birefringence characteristics in the axisymmetric solids is made using the longitudinal and shear waves instead of two horizontally polarized shear waves. Tension test is conducted for carbon-steel specimen to measure the birefringence coefficient and investigate the validity of the theory. It is observed from experimental results that the velocity difference in two differently polarized acoustic waves is proportional to the uniaxial stress in the axisymmetric solid with a good agreement with the theoretical value.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.17 no.1
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• pp.141-152
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• 1993

A generalized method is presented for shape design sensitivity analysis of axisymmetric thermal conducting solids. The shape sensitivity formula of a general performance functional arising in shape optimal design problem is derived using the material derivative concept and the adjoint variable method. The method for deriving the formula is based on standard axisymmetric boundary integral equation formulation. It is then applied to obtain the sensitivity formulas for temperature and heat flux constraints imposed over a small segment of the boundary. To show the accuracy of the sensitivity analysis, numerical implementations are done for three examples. Sensitivities calculated by the presented method are compared with analytic sensitivities for two examples with analytic solutions, and compared with sensitivies by finite difference for a cooling fin example.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.13 no.2
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• pp.179-187
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• 2000

When one considers the property of the axisymmetry, an analysis of an axisymmetric shell subjected to unaxisymmetric loading can be employed to save time and computer memory space. If one considers the Fourier series of the circumference direction of loads and displacements, an axisymmetric tank subjected to a nonaxisymmetric load can be treated as a frame element. Using the Fourier series, the authors derived the stiffness matrix of the cylindrical shell subjected to unaxisymmetric loading by the usual finite element method, and converted the stiffness matrix of a frame element into a transfer matrix by rearranging the stiffness matrix to apply the transfer matrix method. Here the most significant purpose of this paper is to achieve the fewest number of simultaneous equations for analysing an axisymmetric shell subjected to a nonaxisymmetric load. The results of the proposed method of the analysis of the cylindrical shell subjected to a wind load and a water load show no differences when compared to the other methods.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 1997.06a
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• pp.51-60
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• 1997

축대칭 곡면벽 제트 버너를 제작하여 화염의 안정화 특성을 실험적으로 연구하였다. 축대칭 곡면벽 제트 유동은 난류 강도의 증가와 더불어 버너 선단 부근에 재순환 영역을 형성하여 화염의 안정화를 촉진시킴으로서 기존의 튜브 버너에 비하여 화염의 안정화 특성이 향상되었다. 시간적으로 화염의 위치가 변동하는 난류 화염에서 화염의 안정화 특성과 밀접한 관계가 있는 OH 라디칼과 온도를 PLIF와 CARS를 각각 적용하여 측정하였다. 고유속으로 연소시키는 경우에 버너 선단에 형성된 재순환 영역에 OH 라디칼이 상당량 분포하고 있었으며 통계적으로 고온을 유지하였다. 이는 버너 선단에 형성되는 재순환 영역에 고온의 기연 가스가 점화원 역할을 하여 화학 반응이 활발하게 일어나고 있음을 의미한다. 이러한 결과로부터 고속의 출구유속에서 화염 안정화 특성은 재순환 영역에 의하여 영향을 받고 있음을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1992.10a
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• pp.63-67
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• 1992

본 논문은 프레스나 해머로 생산되는 리브/웨브 형태를 갖는 축대칭 부품에 대한 블로커설계 자동화시스템의 개발에 관하여 설명한 다. 플레시를 갖는 밀폐형단조 공정에서 블로커 형상의 설계는 매우 중요하다. 일반적으로 단조공정에서 부품의 형상은 대부분 3차 원 형상이다. 그러나 복잡한 3차원 형상의 부품을 그대로 고려하여 설계한다는 것은 어려움이 많고 실용적이지도 못하다. 따라서 블로커를 설계할 때 부품을 단면으로 도려함으로서 설계작업을 단순화시킬 수 있다. 본 논문에서는 축대칭 형태의 부품만을 고려하였다. 한 부품단면은 리브나 웨브와 같은 부분단면들로 분할할 수 있으며, 이 부분단면들에 대하여 설계규칙과 데이타베이스를 적용함으로서 블로커형상을 설계할 수 있다. 부품단면의 형상을 분할하여 시스템 내에 인식시키기 위하여 단면을 도면요소표현, 좌표 및 반경표현 그리고 속성표현으로 나타냈으며 여기에 단면의 도면요소표현은 부품의 체적, 단면적, 원주길이 및 반단면의 질량중심을 계산하는데 쉽게 이용될 수 있다. 그리고 좌표 및 반경표현은 경사각, 코너반경과 필렛반경을 수정하는데 그리고 속성표현은 리브와 웨브의 형태와 특성을 고려하여 블로커를 설계하는데 이용될 수 있다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.9 no.4
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• pp.487-496
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• 1985

회전하는 축대칭 얇은 셸구조물의 진동 특성을 유한요소법에 의하여 해석하였다. 2개의 절점을 가진 Conical Frustrm 형태의 축대칭 요소를 사용하였으며 원주방향의 변위는 Fourier Series로 분해하여서 방정식의 수를 상당히 줄일 수 있었다. Sanders-Koiter의 셸이론을 사용하였으며 진 동 모우드는 회전의 영향을 설명하기 위하여 대칭 및 비대칭 모우드를 모두 고려하였다. Coriolis 행렬을 포함하는 운동방정식에서 고유 진동수를 계산하기 위해서 질량, 강성 및 Coriolis 행렬로 이루어지는 Hermitian 행렬의 Sturm Sequence Property를 이용하였으며, 좁은 밴드를 갖는 대형 행렬에 알맞는 Determinant Search 방법을 확장하여 고유진동수 및 벡터를 구하였다. 원통형 셸에 대하여 정지한 경우 계산한 고유진동수를 실험치 및 이론치와 비교한 결과 잘 일치됨을 알 수 있었다. 여러 가지 회전 속도에 대해서 얻어진 고유진동스를 이론치와 비교한 결과 잘 일치 됨을 알 수 있어\ulcorner며 회전의 영향으로 traveling wave진동의 현상이 나타남을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1996.05d
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• pp.215-222
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• 1996

원전 격납구조물의 구조해석에 대한 대부분의 연구에서 격납구조물을 축대칭으로 모델하고 있다. 따라서 격납구조물에 배근된 강재도 축대칭으로 가정하는 것이 일반 적이며, 유한요소모델 구성시 강재는 2절점 트러스나 1절점 링 트러스요소에 의해서 모델한다. 이때 유효철근비는 트러스요소의 단면적에 의해서 표현되며, 원통형 벽체에서는 높이에 따라 배근된 강재량이 일정하므로 실제와 근접한 모델이 가능하다. 그러나, 상부돔의 축대칭모델시 돔의 자오선 방향으로 규정된 강재량이 일정치 않고, 변화하게 된다. 기존에 연구에서는 이러한 강재량의 변화를 고려하지 못하고 반경방향으로 일정한 것으로 가정하여 구조해석을 수행하여 왔다. 이와같은 모델상의 제약으로 인해서 철근이나 텐던의 조기항복, 돔 정상부 부근에서의 부 정확한 변형특성을 보이고 있다. 본 연구에서는 실제 규정된 강재량을 유한요소모델에 반영하기 위해 정점부에서 자오선 방향으로 변화되는 강재량을 모델할 수 있는 기법에 대해서 연구하였으며, 연구결과를 바탕으로 격납구조물의 극한 내압해석을 수행하여 기존 모델방법에 의한 해석결과와 비교하였다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2010.02a
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• pp.109.1-109.1
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• 2010

파랑의 거동을 해석하기 위해 몇 십 년 동안 많은 연구들이 진행되었다. 그 중에서 해석적인 방법으로 축대칭 지형과 같은 간단한 지형을 지나는 파랑의 변형을 예측하는 것은 실험에 의한 방법에 비해 시간적, 비용적인 측면에서 유리하다. 또한 수치기법에 의한 오차를 발생하지 않기 때문에 보다 정확한 해를 구할 수 있다는 장점이 있다. 그러나 단일주기, 단일방향에 대한 가정을 거치기 때문에 실제 해역에서의 복잡한 파랑 변형을 예측하는데 한계가 있다. 고유함수전개법을 축 대칭 지형에 적용시키는 연구는 Bender and Dean(2005)에 의해 제시되었으며, 본 연구에서는 이것을 발전시켜 다방향 불규칙파에 대한 파랑 변형을 모의하였다. 그리고 결과를 단일주기에 의한 규칙파와 비교하여 그 특성을 알아보았다.