• 제목/요약/키워드: 모드 변형에너지

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고무의 동탄성계수와 손실계수의 주파수 의존성을 평가하기 위한 양팔 샌드위치보 시험법의 연구 (A Double Cantilever Sandwich Beam Method far Evaluating Frequency Dependence of Dynamic Modulus and Damping Factor of Rubber Materials)

  • 김광우;박진택;이덕보;최낙삼
    • Composites Research
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    • 제14권3호
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    • pp.69-76
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    • 2001
  • 본 연구에서는 고무의 동탄성계수와 손실계수에 대한 주파수 의존성을 평가하기 위한 새로운 양팔 샌드위치보 시험법을 제안하였다. 고무층이 삽입되어 접착된 양팔샌드위치보 시험편의 횡진동 거동에 대해 유한요소 모달변형률 에너지법을 조합한 사인스위프 시험을 이용하여 분석하고 동적 점 탄성해석시험 및 단순공진시험 결과와 비교 검토하였다. 양팔 샌드위치보의 횡진동 모드에 따라 고무층의 주파수별 동탄성계수와 재료감쇠계수를 측정하고, 이들을 최소자승오차법에 의거하여 주파수의 이차함수로 회귀시켜 평가할 수 있었다.

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모드변형에너지를 이용한 향상된 유전알고리즘 기반 손상검색기법 (Improved Genetic Algorithm-Based Damage Detection Technique Using Modal Strain Energy)

  • 박재형;이정미;김정태;류연선
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2006년도 정기 학술대회 논문집
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    • pp.459-466
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    • 2006
  • The objective of this study is to improve the accuracy of damage detection using natural frequency and modal strain energy. The following approaches are used to achieve the goal. First, modal strain energy is introduced and newly GA-based damage detection technique using natural frequency and modal strain energy is proposed. Next, to verify efficiency of the proposed technique, damage scenarios for free-free beams are designed and the vibration modal tests as damage cases are conducted. Finally, feasibility of proposed technique is verified in comparison with a GA-based damage detection technique using natural frequency and mode shape.

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단일 및 혼합모드하에서 304스테인리스강의 피로균열 진전속도와 방향특성 (Fatigue Crack Growth Rates and Directions in STS304 under Mode I and Mixed Mode)

  • 권종완;양현태
    • 한국공작기계학회논문집
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    • 제11권3호
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    • pp.102-109
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    • 2002
  • The fatigue crack growth under mixed mode condition has been discussed within the scope of linear fracture mechanics such as maximum tangential stress, maximum tangential principal stress and minimum strain energy density. The purpose of this study is to investigate the characteristics of fatigue test crack growth in 304 stainless steel under mixed node. The fatigue test results carried out by using inclined pre-crack specimens was compared to both of the theoretical predictions of the criteria, maximum tangential stress and stain energy density. As difference from theoretical analysis, the transition region from mixed mode to mode I appeared in the fatigue test. There is deep relationship between the angle of slanted pre-crack and transition. Therefore, as applying the different stress intensity factor to each node I+II and mode I, the directions and rates of fatigue crack growth are evaluated more accurately under mixed mode.

보구조물의 모드변형에너지기반 손상 검색: 3가지 타입 센서의 비교 (Modal Strain Energy-based Damage Detection in Beam Structures using Three Different Sensor Types)

  • ;홍동수;김정태
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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    • pp.680-683
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    • 2011
  • This study deals with damage detection in beam structure by using modal strain energy-based technique with three different sensor types: accelerometer, lead zirconate titanate (PZT) piezoelectric sensor and electrical strain gage. First, the use of direct piezoelectric effect of PZT sensor for dynamic strain response are presented. Next, a modal strain energy-based damage detection method is outlined. For validation, forced vibration tests are carried out on lab-scale aluminum cantilever beam. The dynamic responses are measured for several damage scenarios. Based on damage localization results, the performance of three different sensor types is evaluated.

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저 에너지 이온 주입의 개선을 위한 변형된 감속모드 이온 주입의 안정화 특성 (Stabilization of Modified Deceleration Mode for Improvement of Low-energy Ion Implantation Process)

  • 서용진;박창준;김상용
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.175-180
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    • 2003
  • As the integrated circuit device shrinks to the deep submicron regime, the ion implantation process with high ion dose has been attracted beyond the conventional ion implantation technology. In particular, for the case of boron ion implantation with low energy and high dose, the stabilization and throughput of semiconductor chip manufacturing are decreasing because of trouble due to the machine conditions and beam turning of ion implanter system. In this paper, we focused to the improved characteristics of processing conditions of ion implantation equipment through the modified deceleration mode. Thus, our modified recipe with low energy and high ion dose can be directly apply in the semiconductor manufacturing process without any degradation of stability and throughput.

탄성변형에너지 등가원리 기반 연속체 손상모델에 대한 수치실험 (Numerical Experiment for a Strain Energy Equivalence Principle (SEEP)-based Continuum Damage Model)

  • 윤덕기;이우식
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2006년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.31-34
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    • 2006
  • 이 논문에서는 선관통형 균열을 포함하는 정사각형 평판과 선관통형 균열이 연속체 손상이론을 이용에서 구한 유효 직교 이방성 탄성 물성치의 등가 연속체 모델로 대체된 평판의 모드형상과 고유진동수를 비교하여 SEEP에 기반하여 Lee 등이 [5] 제안한 연속체 손상이론을 검증하였다.

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대면적 표면처리용 광폭 임펠러의 경량 설계 및 구조적 안정성 (Lightweight Design and Structural Stability of Wide Impeller for Lage-area Surface Treatment)

  • 김태형;정준형;차준명;석태현;이세창
    • 에너지공학
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    • 제29권3호
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    • pp.18-24
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    • 2020
  • 본 연구에서는 유한요소해석을 통해 대면적 표면처리가 가능한 경량 광폭 임펠러를 설계하였으며 구조적 안정성을 확인하였다. 먼저 위상최적화를 통해 경량 브라켓 해석모델을 수립하였으며, 구조해석을 통해 최적의 모델을 선정하였다. 3차원 경량 광폭 임펠러의 굽힘변형 해석을 수행하였으며 허용변형량 범위에 포함되었다. 또한 진동해석을 수행하여 1차 모드 고유진동수를 얻었으며 위험속도식에 대입하여 안전 운전속도(RPM) 기준을 제시하였다. 궁극적으로 본 연구의 해석적 기법이 경량 광폭 임펠러 설계에 유효함을 확인하였다.

해외 충돌안전규정에 따른 유류탱크화차의 비선형충돌해석 연구 (A study on nonlinear crash analysis of railway tankcar according to the overseas crashworthiness regulations)

  • 손승완;정현승;안승호;김진성
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권11호
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    • pp.843-850
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    • 2020
  • 본 연구의 목적은 국내 위험물 운송용 탱크화차의 충돌안전설계 가이드라인 제안을 위해 해외 충돌안전 기준에 따른 국내 위험물 운송화차에 대하여 비선형 충돌해석을 하여 위험성을 평가하고, 구조적 취약부를 분석하는데 있다. 유럽의 EN 12663-2에서 규정하는 화차의 완충시험 및 북미 49CFR179에서 규정하는 탱크 펑크시험기준을 분석하였으며, 상용 유한요소 해석 솔버인 LS-DYNA를 이용하여 각각 기준에 따른 비선형 유한요소모델을 모델링하였다. EN 규격의 완충시험 해석결과 충돌속도 6 km/h 이하에서는 소성변형이 발생하지 않을 것으로 예측하였지만, 8 km/h 이상의 충돌속도에서 중앙연결기를 통한 하중 전달으로 차체의 센터실 후방 및 탱크 중앙 지지부에서 소성변형을 확인하였다. 북미 법규의 탱크 펑크시험 해석결과 국내 탱크화차는 두부 충돌모드에서 충돌차량의 운동에너지를 4 % 이상 흡수시 두부의 코너부에서 탱크 외벽의 파괴가 발생하였으며, 측면 충돌모드에서 운동에너지 30 % 이상 흡수시에 충격체가 접촉하는 탱크 외벽의 파괴가 발생하여 내부 적재물의 누출을 예상하였다. 국내 유류 운송용 탱크화차의 해외 충돌안전 기준의 만족을 위해서는 차체 구조보강 설계 및 탱크 방호설계 수준을 향상시킬 필요가 있다.

임의방향 보강재를 가지는 복합적층 보강판의 해석 (Analysis of Laminated Composite Stiffened Plates with arbitrary orientation stiffener)

  • 임성순;장석윤;박대용
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제8권2호
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    • pp.147-158
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    • 2004
  • 많은 장점을 가진 복합재료를 사용한 보강판에 대하여 지금까지 많은 연구자들이 변위법에 근거한 등매개변수 평판 요소와 보요소를 결합한 유한요소법을 사용하여왔다. 이러한 유한요소법은 보요소를 평판 요소의 절점에 대한 강성으로 치환하기 때문에 보강재에 대한 국부적인 거동을 파악할 수 없으며 복합적층 구조인 경우 그 적용성이 제한적이다. 따라서, 본 연구에서는 복합재료 보강판의 해석에 있어 보강재 및 판에 대하여 3차원 쉘요소를 사용하여 거동을 분석하고자 한다. 본 연구에서는 Reissner-Mindlin의 1차 전단변형이론을 사용하였다. 그러나 Reissner-Mindlin이론에 의한 등매개변수 평판 휨 요소는 판의 두께가 얇아지는 경우 일반적으로 전단잠김현상과 가상의 제로에너지 모드가 발생하는데 이를 제거하기 위해 대체전단변형률장을 사용하였다. 폭-두께비, 형상비 뿐만아니라 경사판의 경사각 변화에 따른 임의방향 보강재를 갖는 단순지지된 복합적층 구형 및 경사판에 대한 처짐분포를 비교 분석하였다.

개선된 Degenerated 쉘 유한요소의 비선형 해석 (Nonlinear Analysis of Improved Degenerated Shell Finite Element)

  • 최창근;유승운
    • 전산구조공학
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    • 제3권3호
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    • pp.113-123
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    • 1990
  • 본 연구에서는 개선된 degenerated 쉘 유한요소의 탄소성 및 기하학적 비선형 해석에의 적용성을 고찰하였다. 본 연구의 개선된 degenerated 쉘요소는 shear locking 해결에 우수한 결과를 보인 가정된 전단변형도를 대치사용하고, membrance locking 현상을 제거하기위해 평면내 변형도의 구성시 감차적분을 행하며, 쉘요소 자체의 거동을 보완하기위해 비적합변위형을 선택적으로 추가하였다. 본 요소는 shear/membrance locking이 발생하지 않으며, 전달가능한 거짓 영에너지모드도 나타나지않는다. 소성변형 정형화에서는 적층모델을 사용하며, 재료는 von Mises항복조건을 따른다고 가정한다. 유한변형을 고려한 기하학적 비선형 방정식을 total lagrangian수식화를 사용하여 정형화 하였고, 비선형 방정식은 하중제어 및 변위제어법을 사용한 Newton-Raphson 반복법으로 반복 계산한다. 여러 예제해석을 통하여 본 개선된 degenerated 쉘 유한요소의 정확도를 고찰하였다.

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