• 대한기계학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.221-228
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• 1989

본 연구에서는 가상균열진전법과 수정 J-적분식을 연계하여 사용할 수 있는 유한요소 프로그램을 개발하고, 이 프로그램을 기존 결과가 있는 2상재료에 적응하여 타당성을 검토한 후, 다상재료의 경우에도 확장하였고, 실제 상변태가 발생하는 중수(heavy water)형 원자로 압력관(pressure tube)의 균열해석에 적용하여 보았다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제32권4호
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• pp.257-263
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• 2019

다중적층구조는 상대적으로 두꺼운 주 적층구조(ply)와 얇은 층간구조(interlayer)를 반복하여 붙여서 만들어진다. 적층구조의 동적 파괴 페리다이나믹 해석을 효율적으로 수행하기 위해 주 적층구조만 실제 페리다이나믹 절점으로 모델링하고 층간구조는 가상의 절점으로 간략히 모델링하는 비국부 가상 층간구조 모델링 기법을 도입한다. 이를 통해 얇은 층간구조의 수치적 이산화 정도는 무시하고 상대적으로 두꺼운 주 적층구조를 해석하기에 적절한 수준의 수치적 이산화만으로 효율적인 페리다이나믹 모델링 및 해석을 수행할 수 있다. 본 연구에서는 가상 층간 구조 페리다이나믹 해석의 파동 전파 특성을 분석한다. 층간 구조는 인접한 적층판들을 접합하는 역할뿐만 아니라 적층판 사이의 에너지 전달 특성에도 영향을 주기 때문에 적층구조물의 변형 및 운동에도 중요한 역할을 하는 것을 확인하였다. 또한 경계 근처에서 페리다이나믹 절점은 불완전한 형태의 비국부 영역을 구성하는데, 이를 통해 완전한 비국부 영역을 구성하는 내부 절점과 경계 근처의 절점에서 재료 물성치 효과가 달라지게 된다. 본 연구에서는 이와 같은 표면 효과를 보정하기 위해 비국부 체적 기반의 보정법을 도입하고, 표면 효과 보정이 다중적층 구조물의 파동 전파에 미치는 영향을 조사한다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2000년도 영호남학술대회 논문집
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• pp.287-290
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• 2000

본 연구에서는 압전세라믹스와 금속판으로 구성된 음향트랜스듀서를 모델로 설정하고, 원형평판으로부터 방사되는 내부음장과 트랜스듀서의 외부로 방사되는 음향특성을 수치 해석하였다. 음향트랜스듀서의 내부 유니트를 요소 분할하며 경계조건을 적용시키고, 유한요소법을 이용하여 내부의 음장 분포와 음압 변화량을 가시화하였다. 그리고 트랜스듀서 외부로 방사되는 음압은 가상경계면 외부를 요소분할한 후 다양한 주파수에서 음압 기울기와 등압선을 수치해석하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제16권6호
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• pp.55-59
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• 2002

Delamination means that cracking occurs on the interface layer between composite laminates. In this paper, to predict the delamination growth in composite laminates subjected to low-velocity impact, the unit load method was introduced, and an eighteen-node 3-D finite element analysis, based on assumed strain mixed formulation, was conducted. Strain energy release rate, necessary to determine the delamination growth, was calculated by using the virtual crack closure technique. The unit load method saves the computation time more than the re-meshing method. The virtual crack closure technique enables the strain energy release rate to be easily calculated, because information of the singular stress field near the crack tip is not required. Hence, the delamination growth in composite laminates that are subjected to low-velocity impact can be efficiently predicted using the above-mentioned methods.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권6A호
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• pp.411-418
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• 2012

이 연구에서는 수치해석 실험을 통하여, 원주방향 관통균열을 갖는 원통형 쉘의 패치보강 전후의 거동에 대한 평가와 다양한 변수에 따른 패치보강 효과를 분석하였다. 해석 모델의 신뢰성을 높이기 위해, h-법 및 p-법에 기초한 모델링, 두 가지 방법이 동시에 고려되었다. 또한 선형탄성파괴역학 개념에 기초하여 에너지 방출률을 산정하기 위해, 등가영역적분법 및 가상균열확장법이 고려되었다. 해석 예제로서, 먼저 연구에서 수행된 h-법 및 p-법 유한요소 모델을 검증하기 위해, 패치 보강전의 인장력을 받는 관통 균열이 있는 쉘 구조물이 해석되었으며, 해석 결과값들과 여러 참고문헌 값들이 비교되었다. 그리고 패치 보강된 원통형 쉘 시스템에서의 접착제 두께, 접착제 전단탄성계수, 패치 두께, 패치 재료, 균열 길이 등의 여러 설계 변수에 대한 민감도 해석이 수행되었다.

• 한국융합학회논문지
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• 제11권10호
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• pp.219-224
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• 2020

입상재료를 균일하게 혼합하기 위한 입자 교반기는 다양한 산업 분야에서 널리 활용되는 기계 장치로써 응용 분야와 혼합 조건에 따라 다양한 형태로 개발되어 사용되고 있다. 하지만 대부분 산업용 교반기의 구동 자유도는 2 자유도 이하로써 혼합재료의 기계적 특성 및 교반기의 구조를 제외한 운전 조건 측면에서 최적 교반을 위한 인자의 선택범위는 넓지 않다. 운전 조건의 선택 범위를 확대하기 위해 본 논문에서는 다관절 로봇과 입자용 드럼 믹서를 융합한 다자유도 로봇 교반기를 제안하였고 가상 작동 환경에서 교반 성능을 평가하였다. 입자 유동 해석 기법인 이산요소법을 이용하여 다자유도 로봇 믹서의 성능 예측 시뮬레이션을 수행하였고 제안된 장치 설계안이 기존 교반기보다 개선된 혼합 성능을 발휘할 수 있다는 것을 확인하였다.

• 공학교육연구
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• 제2권1호
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• pp.51-58
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• 1999

본 연구는 가상 현실(virtual reality)을 활용하여 실제 고가의 실험장비를 구입하지 않고도 개인용 컴퓨터에서 인터넷상으로 가상적인 프레스를 이용한 압축실험을 할 수 있도록 하는 것이다. 가상압축실험의 구현은 인터넷을 통하여 세 개의 모듈 즉 입력, 계산, 결과로 나누어 계산되어진다. 입력모듈에서는 압축실험을 위하여 인터넷 사용자가 재료의 실험적인 특징을 입력하고 그 입력 값을 서버 컴퓨터로 보내주는 과정이며, 계산모듈은 서버 컴퓨터에 있는 시뮬레이션 해석프로그램을 이용하여 입력모듈의 입력 값을 받아들여 결과를 계산한 후 파일로 저장하는 과정이다. 결과모듈에서는 서버 컴퓨터에서 계산된 결과를 인터넷 사용자에게 도표와 그림 그리고 3차원 애니메이션을 보여주는 과정으로 되어있다. 이를 구현하기 위하여 인터넷의 언어인 HTML, CGI, VRML, JAVA를 사용하였으며, 유한요소법(FEM)을 이용한 해석프로그램은 포트란(Fortran) 언어로 제작되었다. 현재 인터넷상에서의 가상현실을 이용한 응용분야가 급속히 확대되므로 앞으로 공학적인 가상 실험에 관한 연구가 많이 이루어져 실제 실험을 대체할 것이다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제11권5호
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• pp.1-5
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• 2017

본 논문은 실 궤도면 누적량 계산법을 활용한 원자산소의 저궤도위성의 태양전지판 코팅재료 침식량에 대한 예측 연구로써, 기존 프로젝트에서 활용하던 최악 경우 추정법과 상호 비교를 통해 원자산소 영향성의 차이가 있음을 확인하였으며, 이렇게 예측된 결과를 바탕으로 해외 제작사의 설계입증 자료 확인시 활용할 예정이다. 가상으로 설정한 궤도정보를 바탕으로 한 계산은 유럽우주기구(ESA)가 제공하고 있는 우주환경정보시스템을 이용하였고, 실제 궤도상에서의 태양전지판에 충돌되는 원자산소 플럭스를 계산하기 위해서 궤도 계산 소프트웨어를 활용하였다.

• Composites Research
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• 제29권1호
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• pp.16-23
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• 2016

본 논문에서는 블레이드 해석 라이브러리를 통해 단면해석 및 응력복원 해석 결과를 VABS와 3차원 유한요소해석모델의 결과와 비교하였다. 그리고 유한요소모델과 차원축소 모델을 가상균열 닫힘법을 이용하여 에너지 해방률을 계산하였다. 블레이드 해석 라이브러리의 구성, 입력 및 출력 형태, 차원 축소와 복원 과정을 살펴보고 이를 이용한 활용 분야를 기술하였다. 블레이드 해석 라이브러리는 박 벽 단면의 강성 행렬 비교, 3차원 유한요소 모델과 차원 축소 모델의 응력비교 그리고 에너지 해방률 계산 수치 비교연구를 통하여 검증하였다. 차원 축소와 복원해석을 통하여 블레이드 해석 라이브러리는 복합재료 블레이드의 전후처리 프로그램와 연계되어 고고도 무인기, 로터 블레이드, 풍력 블레이드 및 틸트로터 블레이드의 모델링에 활용될 수 있을 것이다.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권1A호
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• pp.11-18
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• 2012

이 논문에서는 유리-에폭시 섬유 보강 복합재료판에 $K_I$ 과 $K_{II}$ 에 의한 혼합모우드 상태의 균열된 알루미늄판의 응력확대계수의 수치해석 산정을 다루고 있다. 응력확대계수 산정을 위한 가상균열닫힘법과 2단계 확장법이 고려된다. 에너지 방출률과 응력확대계수의 항으로 표현되는 파괴역학 매개변수 계산을 위하여, p-수렴 부분 층별모델이 채택된다. 고려되는 p-수렴 방식은 저매개변수 요소의 개념에 기초한다. 1개 층에 대해 가정된 변위장, 변위-변형률 관계, 그리고 3차원 구성방정식은 2차원과 1차원 고차 형상함수의 조합으로 정의된다. 고려되는 요소는 변위장의 보간과 수치적분을 수행하기 위해 로바토 형상함수와 가우스-로바토 적분법이 사용된다. 언급된 모델과 기법들을 사용하여, 경사각도의 변화에 따른 적층판 형상의 효과와 접착제의 강도가 팻치보강 시스템에 미치는 영향이 조사된다. 중립축 변화에 따른 팻치보강 적층판의 면외 휨 효과도 분석된다. 고려되는 모델의 정확성과 단순성 등에 관해서 응력확대계수, 응력분포, 자유도 수, 에너지 방출률 등의 항목을 가지고서 평가된다.