• Tunnel and Underground Space
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• v.13 no.1
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• pp.64-75
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• 2003

This study presents a newly suggested test method of Mode II fracture toughness measurement called "Punch Through Shear Test" which was originally proposed by Backers and Stephansson in 2001. The purpose of this study is to check the validity of the suggested testing method by performing Mode II fracture toughness tests for Daejeon Granite. In addition, the optimal specimen geometry for the testing and the relation between Mode II fracture toughness and confining pressure were also investigated. Fractured surface was observed to be very smooth with lots of rock debris which came off fracture surface which obviously implies that the surface was sheared off. This confirms that Mode II fracturing actually occurred. In addition, numerical analyses including continuum analysis, particle flow code analysis and crack propagation simulations were performed. Results of these numerical analyses indicated that the cracks occurred in the specimen were predominantly in Mode II and these cracks led to failure of the test specimen. From this investigation, it can be concluded that the newly suggested "Punch Through Shear Test" method provides a reliable means of determining the Mode II fracture toughness. fracture toughness.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.38 no.4
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• pp.39-47
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• 2001

In this paper, the hydroelastic behavior of a mat-type large floating structure is analyzed in time domain by using mode superposition method. The time-memory function is estimated by Fourier transforming the wave damping coefficients, which are computed by a higher-order boundary element method based on potential theory. Meanwhile, the structural response is obtained by time integrating the eigenmodes of the structure. Numerical examples are made for three test cases on the scaled model of a mat-type large floating structure ; weight pull-up case, weight drop case and weight moving case. In all three cases, the numerical results coincide well with experimental data.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1990.10a
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• pp.137-142
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• 1990

본 연구에서는 유한요소법을 사용하여 이방성으로 적층된 평판의 고유모드 를 예측하고, 이론적인 예측의 정확성을 연구하기 위해 사변 단순지지의 다 양한 각도로 적층된 정사각형 CFRP평판의 8번째 진동모드까지 실험적인 결 과와 비교하였다. 이 연구에서 사용된 모든 평판은 중앙면에 대칭이며, 이것 은 Bundling-stretching coupling을 제거하기 위해서이다. 그러나 만일 비대 칭적으로 적층된 평판이라면 이 효과를 포함한 해석이 되어야 할 것이다.

• Computational Structural Engineering
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• v.4 no.1
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• pp.20-27
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• 1991

본 논문에서는 유체-구조 상호작용해석의 일종의 3차원 접수구조물의 진동해석을 효과적으로 수행하기 위한 해석방법을 제시하기 위하여 동적재해석기법을 검토하였다. 접수구조물의 유한구조 상호작용해석 결과는 구조진동의 관심 주파수역에서는 3차원 연성 부가수질량으로 표현되는 관성력으로 나타난다. 따라서 구조질량행렬에 부가수질량 행렬이 더해져서 전체 관성력으로 표현된다. 이 부가수질량을 추가질량으로 보고 재해석기법을 응용하는 방법을 수치실험을 통해 검증하였다. 이 때 재해석기법이 갖추어야 할 조건은 원구조의 질량과 거의 같은 정도의 질량이 추가되고 또한 완전 연성질량이 추가된 경우에도 정확한 해를 주어야 한다는 것이다. 이를 검증하기 위해 직접재해석기법과 섭동법을 이용한 재해석기법으로 4질량 스프링지지구조에 대한 해석을 수행한 결과 직접재해석기법의 응용이 적합함을 쉽게 입증할 수 있었다. 접수구조물의 예로는 3차원 잠수주상체에 대해 접수진동해석을 수행하였으며 그 결과 선체진동해석에 전통적으로 이용되고 있는 2차원 부가수질량과 3차원 수정계수를 사용한 기준차수법에서는 수지모드와 수평-비틔 연성모드와 같이 서로 독립적인 모드에 대해서는 따로 진동해석을 수행해 주어야 하는 단점이 발견되었다. 이 단점을 보완한 각 모드의 3차원 수정계수행렬을 이용한 재해석기법을 도입하여 모드에 상관없이 동시에 해를 구할 수 있었다. 그러나, 이 방법은 3차원 수정계수가 구해져 있는 경우에 한해서만 적용가능하며 실제 선체진동의 경우에는 10Hz 미만의 저차 주선체 진동에 한해서만 적용가능한 방법이다. 고차의 진도옴드에는 3차원 수정계수를 구할 수 없기 때문에 유체-구조 상호작용 해석결과로부터 얻은 3차원 연성 부가수질량을 이용하게 되며 이 때 이 행렬이 접수구조 표면의 전 자유도와 연성되어 있기 때문에 방대한 방정식을 푸어야 하지만 직접재해석기법을 적용함으로써 정확한 해를 구할 수 있었다. 또한 3차원 부가수질량을 이용한 직접재해석기법은 종래의 2차원 부가수질량과 3차원 수정계수를 이용한 방법에 비해 해석시간 면에서도 전혀 불리한 점이 없는 경제적 방법임이 밝혀졌다. 앞으로 Slamming 혹은 수중폭파 등의 충격하중에 의한 천이 구조응답 해석을 위한 효과적인 방법에 대해서도 연구결과를 발표할 계획이다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2001.04a
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• pp.153-155
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• 2001

본 논문에서는 유한 요소법을 이용하여 계산한 압전체의 임피던스 및 기계적인 변위값을 실험적으로 검증하였으며 이를 압전 변압기에 적용하여 압전 변압기의 공진 특성 즉 전기적인 임피던스 및 공진 모드를 해석하였다. 압전 변압기가 공진 모드에서 동작될 때 압전체의 손실을 결정하는 인자인 기계 품질 계수($Q_m$) 및 유전 손실 인자( $tan{\delta}$)를 유한 요소법을 통해 계산하였으며 이를 이용하여 압전 변압기의 기계적인 진동에 의한 손실 및 유전 손실을 계산하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.36 no.1
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• pp.117-124
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• 2012

In this paper, an analysis of the joint that transmits power from the blades to the generator is performed using the FEM (finite element method). The mode shapes and natural frequencies were extracted using experimental modal analysis in order to establish the FEM model. Then, the model was verified by comparing the mode shapes and natural frequencies to those obtained from the ANSYS modal analysis. Dynamic stress analysis was performed at the rated and limited wind speeds considering the wind load and gravity.

• Composites Research
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• v.31 no.5
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• pp.177-185
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• 2018

Fiber metal laminate (FML) is a type of hybrid composites which consist of metallic and fiber-reinforced plastic sheets. As the FML has a drawback of the delamination that is a failure of the interfacial adhesive layer, the nominal stresses and the energy release rates should be determined to identify the delamination behavior. However, it is difficult to derive the nominal stresses and the energy release rates since the operating temperature of the equipment is restricted. For this reason, the objective of this paper is to predict the mode-I nominal stress and the mode-I energy release rate of the adhesive layer using the inverse analysis based on the Levenberg-Marquardt method. First, the mode-I nominal stress was assumed as the tensile strength of the adhesive layer, and the mode-I energy release rate was obtained from the double cantilever beam test. Next, the finite element method was applied to predict the mode-I delamination behavior. Finally, the mode-I nominal stress and the mode-I energy release rate were predicted by the inverse analysis. In addition, the convergence of the parameters was validated by trying to input two cases of the initial parameters. Consequently, it is noted that the inverse analysis can predict the mode-I delamination behavior, and the two input parameters were converged to similar values.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.17 no.6
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• pp.54-61
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• 1998

중주파수대역은 내부 음향 모드의 공명 및 모드간 상호 간섭 특성을 완전히 무시할 수는 없으나 모드 밀도가 비교적 높기 때문에, 기존의 저주파수용 모드기법이나 고주파수에 대한 통계적 및 기하학적 해석방법과는 다른 기법이 필요한 구간이다. 본 논문에서는 위상 을 포함한 기하음향모델을 이용하여 중주파수 특성을 고려하는 개념을 이용하여 해석기법을 확립하였으며, 삼각형빔법을 기초로 한 모델링을 하였다. 세 개의 서로 다른 특성을 지닌 대 상 공간에 대해 음향 경계요소법 및 실험에 의한 음향 주파수응답함수와 본 연구 결과를 비 교함으로써 유효성과 오차특성을 검토하였다. 이로부터 위상으로 고려한 중주파수 대역에 잘 적용될 수 있음을 확인하였고, Schroeder의 차단주파수 이하의 저주파수에서는 내부구조 에 의한 회절이, 차단주파수의 네 배 이상인 고주파수에서는 벽면에서의 산란이 간섭현상과 함께 고려되어야 함을 보였다. 이러한 해석기법은 중주파수대역에 있어서 청감특성을 고려 한 내부공간의 음향설계에 매우 유용할 것으로 사료된다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2014.04a
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• pp.281-282
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• 2014

• Journal of KSNVE
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• v.8 no.4
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• pp.654-662
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• 1998

To predict the radiating noise from the vibrating surface, it is required to know the velocity distribution of vibrating surface exactly as possible as it can. Although it can be obtained by finite element method, their accuracy is limited by theuncertainty of preparing input data such as material propoerties, damping, excitation, and the actual boundary conditions. Experimental values are accurate but are seldom available as many asthe data points compared to FEM mesh. Therefore, hybrid method of experiment and finite element method, called modal expansion technique, is investigated for the preparatin of accurate element method at specified frequencies and for the verification of this scheme, related experiment is performed. In high frequency range above 2000 Hz, piezo-electric material is used as an actuator.