• Composites Research
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• v.17 no.4
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• pp.68-73
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• 2004

An analytical study was conducted to characterize the fatigue crack growth behavior of pre-cracked aluminum plates repaired with asymmetric bonded composite patch. For single-sided repairs, due to the asymmetry and the presence of out-of$.$plane bending, crack front shape would become skewed curvilinear started from a uniform through-crack profile, as observed from Previous studies. Therefore, for the accurate investigation of fatigue behavior, it is necessary to predict the actual crack front evolution and take it into consideration in the analysis. In this study, the fatigue analysis of single-sided repairs considering crack front shape development was conducted by implementing three-dimensional successive finite element method coupled with linear elastic fracture mechanics (LEFM) concept, which enables the growing crack front to be directly traced and modeled in a step by step way. Through conducting present analysis technique, crack path of the patched plate as well as the fatigue life was evaluated with sufficient accuracy. The analytical predictions of both the crack front shape evolution and the fatigue life were in good agreement with the experimental observations.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.35 no.4
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• pp.38-45
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• 1998

It is a tedious and excessive time consuming process to model the local area of crack tip part of structures in calculation of stress intensity factors by FEM. So, in this paper, the hybrid method of FEM and BEM approach was formulated to overcome this type of problems. The multi-domained BEM was adopted to simplify the modelling process of complex geometry and singularity characteristics of crack tip part and the ordinary FEM modelling was used in the rest part. The example calculations shows very good results compared with analytic solutions and other numerical method.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.12 no.2
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• pp.161-169
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• 1999

이방성체의 평면내 직선균열에 대한 균열선단부근의 응력과 변위의 분포는 어떠한 균열체의 형상 및 하중조건에 대해서도 응력확대계수라는 하나의 매개변수로서 나타낼 수 있다고 하는 것이 파괴역학에서 보편화되어 있다. 그러나 많은 경우에 있어서 급수전개식의 이어지는 항은 정량적으로 중요하다. 따라서 본 연구에서는 이러한 항을 유도하고 이것이 균열진전방향에 미치는 영향에 대하여 검초하였다. 이를 위하여 단축하중을 받는 직방성균열체의 해석을 수행하며 재료는 균질이방성체라고 가정하였다. 급수전개식에서 2차항의 영향을 고려하기 위하여 균열선단에서의 응력의 분포를 재해석하였으며, 2차항의 사용은 정확한 균열진전방향의 결정을 위해서 매우 중요함을 보였다. 초기균열진전각도의 결정을 위해서 수직응력비이론을 적용하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2003.10a
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• pp.226-226
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• 2003

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.38 no.11
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• pp.1207-1214
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• 2014

Under excessive plasticity, the fracture toughness of a material depends on its size and geometry. Under fully yielded conditions, the stresses in a material near its crack tip are not unique but rather depend on the geometry. Therefore, the single-parameter J-approach is limited to a high-constraint crack geometry. The JQ theory has been proposed for establishing the crack geometry constraints. This approach assumes that the crack-tip fields have two degrees of freedom. In this study, the crack-tip stress field of a fully circumferential surface-cracked pipe under combined loads is investigated on the basis of the JQ theory by using finite element analysis. The combined loads are a tensile axial force and the thermal gradient in the radial direction. Q-stresses of the crack geometry and its loading state are used to determine the constraint effects. The constraint effects of secondary loading are found to be greater than those of primary loading. Therefore, thermal shock is believed to be the most severe loading condition of constraint effects.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.05a
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• pp.103-103
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• 2004

실제 작용하는 하중상태는 요소의 형상과 작용하중의 복잡성 때문에 혼합모드 하중상태를 나타낸다. 또한 혼합모드 피로균열은 전파과정 동안 부재의 구속형상이나 외부 작용하중의 급격한 변화에 의해서도 영향 받게 된다. 이로 인하여 피로균열은 균열선단에서 지속적이면서 급격한 응력 재분배의 상태를 경험한다. 그러므로 다양한 응력 재분배 상태에서의 혼합모드 피로균열에 대한 고찰이 필요하다. 본 연구에서는 응력 재분배상태 하에서 나타나는 혼합모드 피로균열의 전파거동에 대한 특징이 실험적으로 고찰되었다.(중략)

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.35 no.4
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• pp.46-54
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• 1998

In this paper, the erect of notch geometries on dynamic stress concentration was investigated by using the dynamic photoelasticity and the drop weight loading system Dynamic stress fields arisen by elastic wave through the loading system around various types of notch geometries were captured by using $10^6/sec$ frame rate Cranz-Shardin camera system with 12 photographic frames. We found that dynamic stress concentrations around the notch tip and comer were highly dependent on the change in notch geometries. The elders of dynamic stress singularity ware determined with respect to varying geometries of notches and we explained dynamic stress concentration in terms of the orders of dynamic stress singularity.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.12 no.4
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• pp.537-549
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• 1999

선형탄성 파괴해석은 균열을 갖는 변형률 경화재료의 파괴거동을 예측하는데 불충분하기 때문에 최근에는 균열 선단 부에서 대규모 소성 역을 갖는 균열 체에 적용할 수 있는 많은 파괴역학개념이 제안되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 대규모항복 조건하의 연성파괴를 보이는 평판을 정확하게 해석할 수 있는 새로운 유한요소모델을 제시하고자 한다. 균열 선단 부의 응력 장을 정의하는데 가장 지배적인 파괴매개변수인 J-적분 값과 소성 역의 크기 및 형상을 J-적분법과 등가영역적분법을 통해 파괴거동을 설명할 수 있도록 증분소성이론에 기초를 둔 p-version 유한요소해석이 채택되었다. 제안된 유한요소모델에 의한 수치해석결과는 이론 해와 h-version 유한요소해석과 비교되었다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.15 no.4
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• pp.649-659
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• 2002

For a variety of elastic-plastic stress fields of plane strain specimens, many research works verified the validity of J-T approach. To generalize the validity of J-T method, however, further investigations are needed for more practical 3D structures than the idealized geometries as plane strain specimens. In this work, selecting two main types of structures such as plate and straight pipe, we perform 3D finite element(FE) modeling, and accompanying elastic, elastic-plastic FE analyses. We then study the validity of J-T application to 3D structures, and present some useful informations for the design or assessment of pipe welds by comparing the stress fields from the detailed 3D FE analyses to those predicted with J-T two parameters.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2009.04a
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• pp.51-54
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• 2009

본 논문에서는 MLS기반 유한요소에 대한 개략적인 현재 개발상황과 향후 예상할 수 있는 응용분야에 대한 제안을 하였다. 이동최소제곱근사를 이용하여 형상함수를 생성하는 MLS기반 유한요소는, 요소의 경계에서 기존 유한요소의 성질-크로네커 델타 조건-을 가지면서도 기존 요소가 갖지 못했던 임의의 절점추가가 자유롭다는 장점이 있어 다양한 변절점요소로의 개발이 이루어져왔다. 선형 또는 이차형상함수를 갖는 2차원 변절점요소 뿐 아니라, 균열선단과 균열면을 포함하고 있는 2차원 균열요소와 3차원에서의 제한적인 변절점요소 등이 개발되어 다양한 불연속성 문제에 적용 가능함이 입증되었다. 이러한 MLS기반 유한요소는 향후 2차원 변절점 3각요소, 2차원 삼각균열요소, 변절점 쉘요소, 균열 쉘요소, 마칭큐브알고리즘에 적합한 3차원 변절점요소로의 개발이 가능할 것으로 예상되며, 본 논문에서는 3차원 변절점요소를 이용한 복잡한 요소망 생성에 대한 예제로 대퇴골의 요소망 생성을 보였다.