• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
• /
• 1996.11a
• /
• pp.15-24
• /
• 1996

로켓모타의 연소관은 구조적인 편의성 및 경량화를 위하여 도옴-실린더부와 실린더-노즐부에 나사체결방법을 많이 적용하고 있는데, 나사의 골부위에 집중응력이 발생하여 인장강도를 넘는 응력이 발생하는 경우가 있다. 본 연구에서는 나사의 골부위의 응력수준을 좀 더 정확히 예측하기 위하여 나사체결시 작용하는 조립 토오크에 의한 초기하중을 고려한 구조해석을 수행하였으며, 나사부위에 발생하는 응력이 항복강도를 초과하므로 정확한 해석을 위하여 탄소성해석을 수행하였다. 조립 토오크에 의한 초기하중은 나사체결 멈춤부에 음(-)의 접촉 간극을 부여하여 모델링하였으며, 조립 토오크의 크기는 나사체결 근접부에서 변형률을 측정하여 모사하였다. 해석결과 초기하중을 고려하여 구조해석을 수행하면 최대예상 작동압력에서 초기하중의 영향은 거의 나타나지 않았으며, 마찰계수를 감소시키면 최대응력이 감소하여 구조적 안전성이 증가할 것으로 판단된다.

• Composites Research
• /
• v.18 no.6
• /
• pp.9-18
• /
• 2005

With the wide applications of fiber-reinforced composite material in aero-structures and mechanical parts, the design of composite joints have become a very important research area because the joints are often the weakest areas in composite structures. This paper presents an analytical study of the stress distributions in mechanically single-fastened and multi-fastened composite laminates. The finite element models which treat the pin and hole contact problem using a contact stress analysis are described. A dimensionless stress concentration factor is used to compare the stress distributions in composite laminates quantitatively In the case of single-pin loaded composite laminate, the effects of stacking sequence, the ratio of a hole diameter and the width of a laminate (W/D ratio), the ratio of hole diameter and distance from edge to hole (E/D ratio), friction coefficient and clamping force are considered. In the case of multi-pin loaded composite laminate, the influence of the number of pins, pitch distance, number of rows, row spacing and hole pattern are considered. The results show that P/D ratio and E/D ratio affect more on stress distributions near the hole boundary than the other factors. In the case of multi-pin loaded composite laminate, the stress concentration in the double column case is better than the other cases of multi-pin loaded composite laminate.

• Proceedings of the Korean Society of Machine Tool Engineers Conference
• /
• 1998.03a
• /
• pp.298-303
• /
• 1998

Most of mechanical structures are combined of substructures such as beam and/or plates. There are few system with unibody structures but are not a few systems with united body structures. Generally the dynamic analysis of whole structures is perform ed under alternating load. However, the analysis of each joint area is more important than others for zero severity. This paper presents the results of analysis of concentration stress in bolt jointed structure with variable preload. At frist, a static vibration test was performed to find out a nominal stress of bolt joint ed plates from the relationship between natural frequency and nominal stress. Then a concentration stress was computed at contact point between bolt and plate in the structure. It is believed that the proposed method has promising implications for safer design with fatigue quality index of stress concentration factor and has merit for cost down and saving time at the beginning of vehicle development.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
• /
• 1992.04a
• /
• pp.33-37
• /
• 1992

구조물과 기계부품에 부하를 주는 하중은 여러가지 종류가 있고, 이에 따르는 파괴의 형식도 여러가지가 있다. 그중에서도 연강압연용 로울러, 베어링 레일등은 집중 압축하중을 받는데 이들 부재의 파괴사고가 빈번히 일어나고 잇다. 압축에 의한 파괴 중 frectting, 피팅등과 같은 마모 현상은 두 재료의 표면이 서로 미끌어질때 일어나며, 이것이 공구나 기계부품의 성능과 수명을 저하시키는 주원인이 되며, 이러한 궁구나 기계 부품을 수리 또는 교환을 하기위한 인적, 경제적 손실은 막대하다. 본 연구에서는 금형등 공구의 마모편이 발생되는 마지막 과정인 크렉의 성장을 고찰하기 위하여 Sub-surface크랙 모델을 설정하여 2차원 유한요소 법으로 경계층 근방에 크랙이 존재하는 반무한 평면에 집중하중이 작용할때의 응력확대계수를 해설하였는데, 일반화된 해석법으로 혼합모드에서의 응력확대계수를 결정하였다.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
• /
• v.11 no.3 s.40
• /
• pp.301-309
• /
• 1999

The purpose of this study is to develop a method to deduce existing stress of steel member in inelastic range. Based on the previous experimental study, modified factor method considering the local plastification due to stress concentration was proposed. Finite element analysis was performed to investigate the stress distribution around hole and the results of the finite element analysis were compared with those from the Hole Drilling Method in elastic-plastic range. As a result of applying a modified factor method, proposed method shows very good approximation of 2% error for exact value of stress in the plastic range.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
• /
• 2011.04a
• /
• pp.579-582
• /
• 2011

본 논문에서는 9 % Ni강 LNG 저장탱크 조사를 통해서 유한요소해석을 수행하여 구조건전성을 평가하였으며 실용에서 활용할 수 있는 자료를 제시하였다. 과거의 LNG 저장탱크의 설계는 2차원 선에서만 유한요소해석이 수행되었으나 보다 진보된 하드웨어와 소프트웨어의 발전으로 3차원 유한요소해석이 가능케 되었다. 본 연구에서는 9 % Ni 강 LNG 저장탱크 내조의 정적 구조 해석이 상용 유한 요소 해석 프로그램인 ABAQUS를 통해 수행되었다. LNG 저장 탱크 내조 시공 시 용접부 형상을 참고하여 용접부 모델을 고려한 해석을 각각 수행하였다. 용접부의 탄성계수의 변화를 통하여 최대응력과 최대변위를 계산하였다. 실제 LNG tank의 운용 시 발생하는 하중은 자중과, 수두 압과, 온도차에 의한 열응력이며 이들이 복합적으로 작용하였을 시, 용접선을 고려하지 않은 모델에 대해서는 최대응력이 207 MPa이며, 동일 조건에서 용접선을 포함한 모델에 대해 해석을 수행한 결과로서 최대응력이 그보다 약 100 MPa 정도 상승한 결과가 나타났다. 하중조건에서 온도차에 의한 열응력을 고려함과 고려하지 않음을 비교함으로서 실제 열응력에 대해서는 내조에 큰 영향을 미치지 않음을 확인하였다.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
• /
• v.38 no.4
• /
• pp.75-82
• /
• 2001

Static loadings on ship structure induced either by water pressure before service such as a tank test and ballasting or by cargo pressure during first laden voyage cause relatively much greater stress than dynamic loadings induced by wave. With these static pre-loadings, the initial residual stresses around welded joint, where fatigue strength is concerned(in most cases, where stress concentration occurs) are expected to be shaken-down in a great extent by the elasto-plastic deformation behavior of material. Therefore, it is more resonable to assess the fatigue strength of ship structure with S-N data which have taken into account the effect of shaken-down residual stresses(re-distributed stresses) on the fatigue strength. In this research work, the re-distribution of residual stresses by the tensile pre-loading is measured using an ordinary sectioning method for specimens of padding plate weldment. Fatigue tests are performed also to evaluate the fatigue strength of the both as-welded and pre-loaded specimens.

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
• /
• v.6 no.1
• /
• pp.20-26
• /
• 2007

In this study, fatigue strength of load-carrying cruciform fillet welded joints were evaluated using a new method proposed by Yamada, for geometric or structural stress in welded joint, that is, one-millimeter stress below the surface in the direction corresponding to the expected crack path. Validity of the method is verified by analyzing fatigue test results for load-carrying cruciform welded specimens has different size of weld toe radius, leg length and plate thickness reported in literature. Structural stress concentration factor for 1mm below the surface was calculated by finite element analysis for each specimen respectively. When compared to the basic fatigue resistance curve offered by BS7608, the one-millimeter stress method shows conservative evaluation for load-carrying cruciform fillet welded joints.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
• /
• v.6 no.2
• /
• pp.71-75
• /
• 1992

기구나 구조물의 피로수명은 노치에서의 피로균열 방생수명에 의하여 지배되기때문에 노치로 인한 피로강도감소계수 $K_f$는 피로설계상 대단히 중요한 인자이다. 노치 선단(Notch root)에서의 피로균열발생명수 N$_c$를 기준으로하면 탄성응력집중계수 $K_t$가 10 정도까지 $K_f$와 $K_t$간에는 거의 직선적인 관계가 있음이 이다- 고에 의하여 명석해졌으나 이는 인장,압축의 축력이 작용하였을 때이며 따라서 기구나 구조부재는 축력외에도 굽힘 피로 하중이 작용하였을때도 많으므로 본 연구에서는 굽힘 피로 하중을 받았을때도 있다. -고의 결론이 적용되는지는 검시코져 본 연구를 실시하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
• /
• v.29 no.11 s.242
• /
• pp.1488-1493
• /
• 2005

In this study, fatigue tests to obtain S-N curves and FE analyses to obtain structural stress concentration factors were conducted for the two types of cruciform fillet welded joints, that is, load-carrying and non load-carrying types. Then we changed the obtained S-N curve of load carrying joint to that based on hot spot stress. As a result, the S-N curve of load carrying joint based on hot-spot stress was almost exactly coincided with that of non load-carrying joint based on nominal stress. So we have conducted that the fatigue strength of a welded joint with different geometry from the non stress distribution along the expected crack path.