• Title/Summary/Keyword: 변형도에너지 밀도

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A Closed Form Nonlinear Solution for Large Pure Bending Deformation of Solid Plate (고체 평판의 비선형 순수굽힘변형에 대한 수학적 정해)

  • Youngjoo Kwon
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.15 no.12
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    • pp.220-225
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    • 1998
  • 압축성 초탄성 평판의 순수굽힘에 대한 비선형 변형해석의 수학적 정해가 본 논문에 구해져 있다. 이차원 평면 변형도 상태가 해석을 위하여 가정되었으며, 비선형 순수굽힘 변형해석결과는 고전적인 선형 순수굽힘 변형해석결과와 비교되었다. 고전적인 선형굽힘 결과와는 다르게 비선형 순수굽힘 상태에서는 반경방향응력은 영이 아니며 또한 각방향응력도 선형 상태가 아닌 것으로 규명되었다.

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Investigation of the Strain Rate Effects of EPS Foam (EPS Foam의 변형률속도효과에 대한 연구)

  • Kang, Woo-Jong;Cheon, Seoung-Sik;Lee, In-Hyeok;Choi, Seon-Ung;Min, Je-Hong;Lee, Sang-Hyeok;Bae, Bong-Kook
    • Composites Research
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    • v.23 no.3
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    • pp.64-68
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    • 2010
  • Expanded polystyrene(EPS) foams are often used in packaging to protect electrical appliances from impact loads. The energy absorbing performances of the EPS foams depend on several parameters such as density, microstructure and strain rate. Thus, the effects of the parameters on the strength of the EPS foams need to be investigated for an optimized packaging design by FEM. In this study, various EPS foams which have different densities were quasi-statically and dynamically loaded in order to obtain the stress-strain curves. EPS foams of various densities from 18.5 to 37.0kg/m3 were considered in the experiments. A drop-mass type apparatus was developed for the intermediate strain rate tests up to several hundreds/second. It was found from the experimental results that the strength of the EPS foams increase about 170% as the strain rate increases from 0.06/s to 60/s. Experimental results also showed that the strain rate sensitivity increases as the strain increases.

A Study on the Numerical Technique for the Nonlinear Deformation Analysis of Solid Structures(2) -Application to a Simple Solid Structure- (고체구조물의 비선형변형 수치해석에 대한 이론적고찰(2) -단순구조물에의 적용-)

  • Youngjoo Kwon
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.15 no.11
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    • pp.166-171
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    • 1998
  • 본 논문에서는 고체구조물의 비선형변형해석에 대하여 일반이론으로 개발된 수치해법을 단순 고체 구조물인 일차원 봉 문제에 적용하여 그 변형해석을 수행 하였다. 정확한 해를 구하기 위하여 증분 뉴톤-랩슨방법이 수정 보완 사용되었다. 또한 개발된 비선형유한요소법의 검증을 위하여 수학적인 정해가 존재하는 균일한 체력이 작용하는 단순봉의 변형을 해석하여 그 결과를 수학적인 정해와 비교하였다. 비교 결과 본 논문을 통하여 개발된 비선형 유한요소법의 정확성이 입증되었다.

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Pressure Dependence of the Viscosity of Toluene (톨루엔의 점성도에 대한 압력 의존성)

  • Kim, Jeong Rim
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.43 no.3
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    • pp.251-256
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    • 1999
  • Viscosities of toluene were experimentally determined by the falling-ball method at several temperatures and pressures to investigate the pressure and temperature dependence of the viscosity of toluene. With the shear stress of the viscous flow of toluene, the shear free energy, the shear entropy, and the shear enthalpy were defined to discuss the variations of the shear thermodynamic properties with pressure. The effect of temperature and pressure on the shear thermodynamic properties obtained experimentally can be explained by means of the molecular thermal agitation due to temperature incleasing and the steric effect of the closed molecules of to Iuene due to pressure elevation.

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A Study on the Numerical Technique for the Nonlinear Deformation Analysis of Solid Structures(1) -General Theory Development- (고체구조물의 비선형변형 수치해석에 대한 이론적 고찰(1) -일반이론-)

  • Youngjoo Kwon
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.15 no.10
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    • pp.193-202
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    • 1998
  • 본 논문에서는 비선형 고체역학 이론에 대하여 특히 시간에 무관한 변형을 하는 초탄성 및 탄소성고체물질의 비선형 변형이론에 대하여 철저한 분석을 수행하였다 특히 비선형 변형의 해석방범론에 대하여 특별한 관심을 가지고 분석하였다. 비선형 변형해석 방법론으로 널리 논의되고 있는 증분뉴튼랩슨 방법에 대하여 수정된 개념을 제시하여 비선형 변형 해석의 정 확성을 향상시켰다.

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Calculation of Poroelastic Parameters of Porous Composites by Using Micromechanical Finite Element Models (미시역학적 유한요소 모델을 이용한 다공성 복합재료의 기공 탄성 인자 산출)

  • Kim, Sung-Jun;Han, Su-Yeon;Shin, Eui-Sup
    • Composites Research
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    • v.25 no.1
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    • pp.1-8
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    • 2012
  • In order to predict the thermoelastic behavior of porous composites, poroelastic parameters are measured by using micromechanics-based finite element models. The expanding deformation caused by pore pressure, and the degradation of homogenized elastic moduli with pores are calculated for the assessment of the poroelastic parameters. Various representative volume elements considering the shape, size, and array pattern of pores are modeled and analyzed by a finite element method. The effects of porosity and material anisotropy, and the distribution of stain energy density are investigated carefully. In addition, the measured poroelastic parameters are verified by predicting the thermo-pore-elastic behavior of carbon/phenolic composites.

Sensitivity Analysis and Optimization of Nonlinear Vehicle Frame Structures (비선형 차체프레임구조물의 민감도해석 및 최적화)

  • Won, Chong-Jin;Lee, Jong-Sun
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.20 no.9
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    • pp.2833-2842
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    • 1996
  • This paper is to practice optimal rigidity design by the strain energy density estimation method for static buckling and sizing design sensitivity analysis for dynamic buckling of a nonlinear vehicle frame structure from those results. Using these sizing design sensitivity resutls, an optimization of a nonlinear vehicle frame structure with dynamic buckling constraint is carrried out with the graient projection method.

Optimal Design of Vehicle Passenger Compartment (차량승객실의 최적설계)

    • Journal of the Korean Society of Manufacturing Technology Engineers
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    • v.8 no.1
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    • pp.60-66
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    • 1999
  • This study is to develop design sensitivity analysis method based on continuum theory for the actual buckling load of vehicle passenger compartment with respect to sizing design variables. For nonlinear structural analysis, both geometric and material nonlinear effects are considered. The total Lagrangian formulation for incremental equilibrium analysis and one-point linear eigenvalue problem for buckling analysis are utilized. Numerical methods are presented to evaluate design sensitivity expressions, using structural analysis results from FEM code. Optical design of vehicle passenger compartment with buckling constraint solved using Gradient projection method.

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Image-Based Computational Modeling of Porous Matrix Composites and Calculation of Poroelastic Coefficients (다공성 기지를 갖는 복합재의 이미지 기반 전산 모형화 및 기공 탄성 계수 산출)

  • Kim, Sung Jun;Shin, Eui Sup
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.38 no.5
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    • pp.527-534
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    • 2014
  • Poroelastic analyses of fiber-reinforced composites were performed using image-based computational models. The section image of a porous matrix was analyzed in order to investigate the porosity, number of pores, and distribution of pores. The resolution, location, and size of the section image were considered to quantify the effective elastic modulus, poroelastic parameter, and strain energy density using the image-based computational models. The poroelastic parameter was calculated from the effective elastic modulus and pore pressure-induced strain. In addition, the results of the poroelastic analyses were verified through representative volume elements by simplifying various pore configurations and arrangements.

Large Scale Application of High Speed Nitriding Technique by Hollow Cathode Discharge

  • Mun, Jong-Cheol;Jo, Gyu-Yeong;Yu, Jae-Mu;An, Seung-Gyun;Jeon, Yeong-Ha
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2014.02a
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    • pp.220.2-220.2
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    • 2014
  • 플라즈마 질화 기술은 기존의 침탄 혹은 고주파 표면 경화 기술 대비 낮은 온도에서 열처리 공정이 진행됨에 따라 열 변형을 최소화 시킬 수 있으며, 후 가공을 간소화 시킬 수 있다는 장점으로 인해 자동차 부품 및 기타 응용 산업 분야에 있어 큰 관심을 받고 있다. 그러나 공정 진행에 장시간이 소요되고 복잡한 형상 및 홀 가공에 의한 기능부, 특히 내경부에 대한 균일 질화 처리가 어려워 실제 응용분야 확장에 큰 제약이 따르고 있다. 이를 해결하기 위해 본 연구에서는 일반 글로우 방전 대비 플라즈마 밀도가 10배 이상 높은 공공 음극 방전(Hollow Cathode Discharge, 이하 HCD) 현상을 이용하여 고속 고균일 질화공정을 개발하고자 하였으며, 상용화 적용을 위한 연구를 함께 진행하였다. 사용된 시료로는 실제 자동차 부품으로 사용되는 SCM415 소재의 ring gear와 slip yoke pipe를 사용하였으며, HCD 형성을 위해 특화된 플라즈마 질화장비를 활용, 공정 압력 및 인가 전력 등을 변수로 실험을 진행 하였다. 그 결과 질화 처리 속도에 있어 기존 글로우 방전 플라즈마 질화 대비 1/4 이하 수준으로 그 소요 시간을 단축시킬 수 있었으며, 다량 장입된 시료의 내경 기능부에 있어서도 높은 균일도를 갖는 질화표면이 형성됨을 확인할 수 있었다. 또한 기능부 표면에 형성된 HCD 현상을 열원으로 사용함으로써 외부가열 장치를 사용하지 않으면서도 기존의 hot wall 방식보다 높은 질화 균일도 구현이 가능하였으며, 소요 자원 및 전력 사용 측면에 있어서도 공정 시간 단축 및 외부 가열 공정 제거에 의한 높은 수준의 에너지 절약이 가능하였다.

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