• 제목/요약/키워드: 유한요소 강도해석

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

  • Youngjoo Kwon
    • 한국정밀공학회지
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    • 제15권11호
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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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조가선 이상 장력 작용에 대한 전주의 영향 및 보호 대책 연구 (A Study on the Protect Measures and Impact of Electric Pole for Abnormal Tension of Messenger Wire)

  • 오훈
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제20권3호
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    • pp.78-83
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    • 2006
  • 본 연구에서는 통신선 가설 보조 기구인 조가선에 이상 장력이 작용하였을 때 전주의 영향을 유한 요소 해석을 통하여 전주 보호 기구를 설계 해석하여 보호시스템을 개발하였다. 보호시스템은 일반하중 또는 풍압과 일반적인 불평형 하중에서는 조가선이 탈락되지 않고 일정강도 이상이 가해지면 조가선이 자동 탈락되어 전주의 절손 방지 역할을 한다. 이러한 보호시스템의 구조는 유한 요소 해석을 통하여 해석되어졌고, 실제 제품에 대한 인장강도를 측정함으로써 성능을 입증하였다.

이상 장력에 대한 가공 광통신선의 안전성 증진 대책 연구 (A Study on Increasing the Safety of Overhead Optical Communication Line about Abnormal Tension)

  • 조현섭;민진경
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2006년도 추계학술발표논문집
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    • pp.167-171
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    • 2006
  • 본 연구에서는 통신선 가설 보조 기구인 조가선에 이상 장력이 작용하였을 때 전주의 영향을 유한 요소 해석을 통하여 평가하였고, 전주와 가공 광통신선에 대한 보호 기구를 설계 해석하여 보호시스템을 개발하였다. 보호시스템은 일반하중 또는 풍압과 일반적인 불평형 하중에서는 조가선이 탈락되지 않고 일정강도 이상이 가해지면 조가선이 자동 탈락되어 전주의 절손 방지 및 전주에 거치되어 있는 광통신선의 단선 방지 역할을 한다. 이러한 보호시스템의 구조는 유한 요소 해석을 통하여 해석되어졌고, 실제 제품에 대한 인장강도를 측정함으로써 성능을 입증하였다.

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스테인레스 스틸/질화규소 접합체의 기계적 특성 및 유한요소법에의한 잔류응력 해석 (Mechanical Strength and FEM Residual Stress Analysis of Stainless Steel/$Si_{3}M_{4}$ joints)

  • 김태우;박상환
    • 한국재료학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.468-475
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    • 1995
  • 활성금속 브레이징 방법으로 스테인레스 스틸과 질화규소를 접합하여 기계적 특성 및 유한요소법을 사용하여 접합체에서 발생되는 잔류응력의 크기를 조사하였다. 고강도 접합체를 제조하기 위하여 연성금속인 Cu 및 Cu/Mo 적층체를 중간재로 사용하였으며, 중간재의 두께 및 구조에 따라 접합체에서 발생되는 잔류응력의 크기 및 분포가 접합강도에 미치는 영향에 관하여 조사하였다.중간재인 Cu의 두께가 0.2mm 일대 세라믹스에 발생되는 최대 잔류응력의 크기가 급격히 감소하였으며, 최대 접합강도가 나타났다. Cu/Mo 다층 중간재를 사용한 접합체에서는 Cu/Mo 두께비가 감소할수록 접합강도는 증가되었다. 스테인레스 스틸/질화규소 접합체에서 Cu/Mo 중간재의 사용은 Cu 중간재 사용보다 접합강도를 증가시키는데 효과적이었으며, 최대 접합강도는 450Mpa 정도이었다. Cu/Mo 중간재를 사용한 접합체에서는 Mo에 최대 인장방향의 잔류응력이 발생하여 강도 측정시 Mo의 지배적인 소성변형으로 잔류응력이 감소되어 접합체의 접합강도를 향상시키는 것으로 생각된다.

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웨브를 볼트로 접합한 보-기둥 접합부의 유한요소해석 (FEA of Beam-Column Connection with Bolted Web)

  • 신경재;임보혁;이수헌;최성모
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제23권3호
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    • pp.305-316
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    • 2011
  • 건축물이 크고 높아질수록 고강도 강재의 필요성이 부각 되었고 이러한 요구에 따라 강도와 항복비가 개선된 성능을 가진 강재들이 개발되고 있다. 본 연구에서는 고강도강재를 사용한 웨트볼트 접합방식을 가지는 모멘트접합부의 거동을 ABAQUS를 사용한 유한요소해석을 통하여 파악하였다. 해석모델은 이미 수행되어진 실험체를 대상으로 하였으며 파괴시까지의 반복하중을 해석모델에 가력하였다. 유한요소해석결과 실제실험으로는 얻기 힘든 여러 가지의 반응지수들을 구하였다. 이러한 지수들은 응력과 변형에 관계한 값으로 소성회전각이 0.003rad, 0.03rad 그리고 파괴시까지 3단계에서 구하였다. 특히 파괴단계에서 일정한 값을 가지는 변형지수는 충분한 소성거동을 하는 접합부의 강재에 요구되어지는 기계적 성질로 제시하였다.

비선형 유한요소해석을 이용한 철근콘크리트 구조물의 내화성능평가 (Fire Endurance Estimate of Reinforced Concrete Structure Using Nonlinear Finite Element Method)

  • 변순주;임정순;황지욱
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제6권1호
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    • pp.17-27
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    • 2006
  • 화재동안 구조물의 복잡한 거동을 이해하기란 쉽지 않다 때문에 화재이후의 철근콘크리트 구조물의 잔류 강도를 평가하는 것은 매우 힘든 일이다. 그러나 교통시설의 화재로 인한 피해는 매우 크므로 화재에 대한 안전성 확보는 결코 간과해서는 안 될 중요한 요소이다. 따라서 이런 큰 피해를 줄이기 위한 철근콘크리트 구조물에 대한 정확한 내화성 평가 방법이 절실히 요구된다. 본 연구에서는 철근콘크리트 구조물의 내화성 평가를 위한 비선형 유한요소해석방법의 유효성을 증명하였고, 비선형 유한요소해석방법에 의한 지하차도 내화성 평가 결과를 ACI 216R-89의 결과와 비교하였다.

영역/경계 분할법을 이용한 기계적 삭마의 유한요소 해석 (Finite Element Analysis of Mechanical Ablation by Domain/Boundary Decomposition Method)

  • 김종일;김성준;신의섭
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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    • pp.68-71
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    • 2010
  • 극심한 고온 및 고압 환경에 노출되기 쉬운 항공우주 구조물에서 발생하는 기계적 삭마 현상을 해석하기 위하여 영역/경계 분할법을 적용한 삭마 해석 모델을 제안하였다. 영역 및 경계는 상변화 현상에 의한 비선형 거동을 하는 삭마 부영역과 선형 거동을 하는 선형 열탄성 부영역, 공유면, 경계 공유면으로 분할하였다. 삭마 재료 내부의 열분해 반응은 엔탈피 방법을 이용하였으며, 표면 침식 반응은 공기역학적 전단 응력과 삭마 재료의 전단 강도를 기반으로 매칭 기법을 이용하였다. 화학적 및 열적 삭마는 고려하지 않았으며, 간단한 수치 해석을 통해서 기본적인 기계적 삭마 특성을 분석하였다.

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예연소기 헤드 및 냉각채널 시편 강도 시험 (Strength Experimets on Head and Cooling Channel Specimens of a Preburner)

  • 유재한;문인상;이수용
    • 한국추진공학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.50-55
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    • 2011
  • 고성능 로켓엔진에 사용되는 다단연소싸이클의 주요 부품인 예연소기 개발 과정에서 브레이징 접합부를 모사하는 시편에 대한 강도 시험을 수행하고 유한 요소 해석 결과와 비교하였다. 진공 브레이징 되는 헤드의 산화제 분사기 및 진공 가압 브레이징되는 냉각채널 접합부를 모사할 수 있는 시편을 설계 및 제작하고 파단 시험을 수행하였다. 두 시편 모두 접합부가 아닌 모재에서 파단이 발생하였다. 그리고 해석을 통하여 예측된 파단 부위와 변형율이 시험 결과와 잘 일치하였다.

다절점 케이블요소를 이용한 외부 긴장된 강구조 시스템의 기하학적 비선형해석 (Geometric nonlinear analysis of steel structures with external pretension using the multi-noded cable element)

  • 이준석;김문영;한만엽;김성보;김낙경
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제18권6호
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    • pp.727-735
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    • 2006
  • 본 논문에서는 선행논문(김 등, 2005)을 확장하여 다절점 케이블요소를 포함하는 보-기둥 요소의 기하학적 비선형성에 대해서 논의하기로 한다. 먼저 이를 위해서Hermitial 다항식을 형상함수로 채택하고 보-기둥요소의 2차 효과를 포함하는 접선강도행렬에 다절점 케이블-트러스 요소에 대한 접선강도 행렬을 추가하여 전체좌표계에 대한 접선강도행렬을 구성하고 하중증분법에 의한 유한요소 해석과정을 제시한다. 이렇게 새로이 개발된 다절점 케이블-트러스 요소를 포함하는 뼈대 구조물의 기하학적 비선형성과 그 타당성을 검증하기 위하여 IPS(Innovative Prestressed Support) 시스템의 기하학적 비선형 해석을 실시하고 이의 결과를 선형탄성해석의 결과와 비교한다.