• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1997.10a
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• pp.701-706
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• 1997

원자로 압력용기 대형 냉각재상실사고에 기인하는 노심용융물사고의 영향을 검토하기 위하여 기초적인 건전성평가를 수행하였다. 먼저 유한요소해석을 통해 노심용융물양과 경계조건 변화에 따른 원자로 압력용기의 온도 및 응력 분포를 결정하였으며, 결정된 온도와 응력 분포와 Larson-Miller 곡선과 손상 법칙을 이용하여 원자로 압력용기의 손상 정도와 파손 시간을 계산하였다. 이때 재료물성치는 기존 문헌에 제시된 온도 의존적인 값을 선정하여 사용하였으며, 노심용융물양과 경계조건이 원자로 압력용기의 건전성에 미치는 영향을 비교 고찰하여 향후 연구방향을 도출하였다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1995.04a
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• pp.344-349
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• 1995

셀구조물은 선박, 항공기, 우주선 등의 산업분야에 자주 사용되는 중요한 구조요소로서, 이에 대한 연구도 공학적 필요성에 의해 많은 연구가 진행되어 왔다. Maddox등의 Rayleigh-Ritz법, Srinivasan and Bobby의 적분방정식 기법, Petyt의 유한요소법, Irie, Henderson등의 전달매트릭스법, 그 외 Webster, Petyt and Deb Nath, Blevins, Srinivasan and Krishnan등에 의해 여러가지 해석방법의 진동해석이 행해져 왔다. 현재 주로 사용되고 있는 매트릭스 구조해석 및 진동해석 방법으로는 유한요소법과 전달매트릭스법을 들 수 있다. 유한요소법은 범용적인 해석 프로그램의 개발은 수월하지만 대규모의 선형 연립방정식의 해법에 귀착되므로, 기억용량이 큰 대형컴퓨터가 필요하고, 반면 전달매트릭스법은 기억용량이 적은 퍼스널컴퓨터로도 계산수행이 가능하나 고차의 고유진동수를 구할 경우나, 중간에 단단한 경탄성지지가 존재할 경우 등에는 수치계산상의 문제점이 지적되고 있다. 이에 대한 대책으로, 상태변수를 바꾸어 넣은 Riccati방법, 각 절점의 기지의 상태변수를 제거하는 Frontal법, 전달매트릭스와 강성매트릭스를 결합시키는 방법 등이 보고 되고 있다. 이에 자자들은 퍼스널컴퓨터 이용에 적합한 고속, 고정도의 구조해석 및 진동해석 기법으로 전달영향계수법을 제안하여, 원판구조물, 사각판구조물, 원통형 셀구조물 등의 여러가지 형상구조물의 자유진동 해석에 적용해서, 종래의 전달매트릭스법에 비해 계산정도 및 계산속도의 양면에서 매우 우수함을 보고한바 있다. 본 연구에서는 동적영향계수의 축차전달에 그 개념을 두고 있는 전달영향계수법을 좀 더 일반화시키고 체계화시키기 위하여 탄성지지를 갖는 셀구조물에 적용하여 자유진동 해석 알고리즘을 정식화한 후, 간단한 모델에 대한 수치실험을 통해서 전달 영향계수법으로 구한 해를 전달매트릭스법의 결과와 비교.검토하여 본 방법의 유용성을 확인하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.21 no.1
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• pp.13-25
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• 1997

전 세계의 대형 저속 디젤 엔진을 설계.제작하는 회사는 1980년대에 들어오면서 MAN - B&W, SULZER, MITSUBISHI의 3파전 양상을 띠고 있으며, 세계 시장점유율에서는 MAN - B&W가 50%이상을 차지하고 있다. 한국은 현재 한국중공업, 현대중공업, 쌍용중공업 및 삼성중공업에서 대형 저속 디젤 엔진을 생산하고 있다. 국내에서 생산되고 있는 대형 저속 디젤 엔진은 대부분이 MAN - B&W형이고 SULZER형이 약 20%를 차지하고 있다. 기술력은 위의 3사에 거의 의존하고 있으며, 설계보다는 생산에 치중하고 있는 실정이다. 선박용 엔진 구조물은 베드 플레이드(bed plate), 실린더 프레임(cylinder frame), 프레임 박스(frame box)등이 주 스테이 볼트(long stay bolt)에 의하여 체결되어 한 개의 대형 수직 구조물을 이루고 있으며, 프레임 박스의 안내면(guide plate)과 베드 플레이트의 베어링 지지부(bearing support)등은 엔진의 폭발력과 선박의 추진력을 직접적으로 받으므로 구조적 결함과 하자 보수의 문제들이 발생하고 있다. 이와 같은 사용상 및 제작상의 제문제를 해결하기 위해서는 유한요소 구조 해석 능력을 자체 보유하여 구조 설계상의 문제점을 분석하고 엔진 구조물의 취약 부위를 집중 검토하여야하며, 이를 통해 선박의 운항 중에 일어날 수 있는 사고를 미연에 방지할 수 있다. 그러나 국내에서는 이러한 대형 엔진 구조물의 설계/해석 기술이 거의 없고 구조적 문제점이 발생할 경우에는 모든 사항을 설계사(licensor)에 전적으로 의존하고 있는 실정이다. 한편, 설계 기술을 보유하고 있는 MAN - B&W, NEW SULZER DIESEL사 등은 정밀 구조 해석을 통하여 기존 엔진 구조물에 대한 안전성 및 신뢰성을 높임과 동시에 신 모델 개발에 박차를 가하고 있으나, 기술 이전은 회피하고 있어 대형 엔진 구조물에 대한 구조 해석 기술의 개발이 시급하다고 할 수 있다. 본 해설에서는 CAD/CAE(Computer Aided Design/Computer Aided Engineering)를 이용하여 위에서 제시된 대형 엔진 구조물의 구조해석 절차와 방법에 대해 간략히 설명하고자 한다.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.15 no.6 s.67
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• pp.701-709
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• 2003

The paper presented the seismic performance of T-stiffener moment connections for use in steel moment-resisting frames. The connections were strengthened by welding the vertical and horizontal clement of the T-stiffener to the beam flange and column f1ange. Finite clement analysis and experiments were conducted to determine the behavior of T-stiffener-reinforced connections. The results of the finite element analysis confirmed the effectiveness of the T-stiffener, whose horizontal element lengthened to mitigate local stress concentrations of the beam flange on the horizontal stiffener. Full-scale specimens were also tested cyclically to study hysteresis behavior. The main parameters used were the ratio of the T-stiffener to beam strength and the shape of the horizontal element. As the length of the horizontal element increased, the deformation capacity of the connections enhanced. Likewise, all specimens behaved according to the Ramberg-Osgood curve and showed stable hysteresis behavior.

• Journal of the Korean GEO-environmental Society
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• v.14 no.1
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• pp.43-51
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• 2013

Recently, engineering problems such as long-term settlement, differential settlement, and the resultant structural damage, have been frequently reported at construction sites. Use of Sand Compaction Piles(SCP) and Granular Compaction Piles(GCP) are good at remedying existing problems, improving bearing capacity and promoting consolidation. However, such compaction piles have the potential for clogging, which would limit their usability. Investigations into the potential for clogging in SCP, GCP, and GCP mixed with sand has not been thoroughly conducted and is the objective of this current study. Large scale direct shear tests were performed on sections of SCP, GCP, and sand mixed GCP to evaluate bearing capacity. Discrete Element Method analyses were conducted with PFC3D and Finite Element Analyses were conducted with MIDAS GTS to propose an algorithm to help reduce clogging in the granular compaction piles. Results from the large scale direct shear test and multiple simulations suggest a 70% gravel and 30% sand mixing ratio to be optimal for bearing capacity and reducing clogging.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2005.10c
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• pp.20-22
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• 2005

본 연구에서는 유도기의 사용 환경과 운전 조건을 고려하여 출력 1 [MW]급의 대형 유도기를 설계하였다. 유도기의 설계사양은 당사의 유도기 설계 프로그램(=등가회로법)을 통하여 전체적인 사양을 도출하였고, 기계 방정식과 결합된 유한요소 해석 프로그램을 이용하여 세부적인 동특성을 해석하였다. 유도기의 설계 변수는 턴수, 슬롯면적, 운전전압으로 하였고, 구동 주파수 25~60 [Hzl의 범위에서 가장 효율이 높은 유도기를 설계하였다. 해석의 타당성을 검증하기 위하여 샘플용 유도기를 제작하고 부하 시험을 수행하여 해석결과와 비교하였다. 부하 시험은 구동 주파수 25$\sim$60 [Hz]의 범위에서 부하율을 25$\sim$100 [%]로 변화시켜 수행하였다.

• Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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• v.19 no.7
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• pp.651-658
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• 2009

In this study, computer applied engineering(CAE) techniques are fully used to efficiently conduct structural and dynamic analyses of a huge composite rotor blade using super-element. Computational fluid dynamics(CFD) is used to predict aerodynamic loads of the rotating wind-turbine blade. Structural vibration analysis is conducted based on the non-linear finite element method for composite laminates and multi-body dynamic simulation tools. Various numerical results are presented for comparison and the structural dynamic behaviors of the rotor blade are investigated herein.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.16 no.10
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• pp.1877-1889
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• 1992

Upsetting is performed in open-die press forging to deform metal in all directions in order to enhance soundness of a product and reduce directionality of properties caused by casting. It is necessary to ensure sufficient forging ratio for subsequent cogging operations and consolidate the void along the centerline. To obtain these benefits, the upper die shape (dome and dished shape) is considered as an upsetting parameter. Thermo-viscoplastic finite element analysis has been carried out so as to understand the influence of upper die shape on the effective strain, hydrostatic stress and temperature in the upset-forged ingots without internal defects. The analysis is focused on the investigation into internal void closure in ingots with pipe holes and circular voids. The computational results have shown that the volume fraction of the void is independent of the circular void size and the closure of internal voids is much more influenced by the effective strain than the hydrostatic stress around the void. It is finally suggested that the height reduction must be over 35% for consolidation of internal voids.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.29 no.4 s.235
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• pp.563-569
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• 2005

This paper develops a finite element model of a cabover type large truck. The finite element model is for evaluating torsional stiffness of the frame of the large truck. The torsional test of the frame is conducted in order to validate the developed finite element model. A load cell is used to measure the load applied to the frame. An angle sensor is used to measure the torsional angle. An actuator is used to apply a load to the frame. A vertical upward load and a vertical downward load are applied to the frame in the torsional test. The frame's torsional stiffness is computed with the measured load and torsional angle in the torsional test. The finite element model of the large truck includes cab, deck and payload, suspension, and tire. Cab, deck, and suspension are modeled not to affect the frame's torsional stiffness. The simulation is performed with the developed finite element model for evaluating the frame's torsional stiffness. The simulation results show a very good correlation with the torsional test results in the tendency of changing of the frame's torsional stiffness not only with the direction of the applying load but also with the amount of the applying load. In addition, the simulation results predict the measured torsional stiffness of the frame with about $5{\%}$ error.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.35 no.10
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• pp.1211-1222
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• 2011

It is necessary to use prestressed modal analysis to calculate the modal frequencies and mode shapes of a prestressed structure such as a spinning blade, a preloaded structure, or a thermally deformed pipe, because the prestress effect sometimes causes significant changes in the frequencies and mode shapes. When the finite element model under consideration has a very large number of degrees of freedom, repeated prestressed modal analyses for investigating the prestress effects might become too computationally expensive to finish within a reasonable design-process time. To alleviate these computational difficulties, a Krylov subspace-based model order reduction, which reduces the number of degrees of freedom of the original finite element model and speeds up the necessary prestressed modal analysis with the reduced order models (ROMs), is presented. The numerical process for the moment-matching model reduction is performed directly on the full order models (FOMs) (modeled in ANSYS) by the Arnoldi process. To demonstrate the advantages of this approach for performing prestressed modal analysis, the prestressed wheel and the compressor impeller under their high-speed rotation are considered as examples.