• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.38 no.2
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• pp.167-175
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• 2014

If volumetric flaws such as bearing pad fretting flaws and debris fretting flaws are detected in the pressure tubes of pressurized heavy water reactors during in-service inspection, the initiation of fatigue cracks and delayed hydrogen cracking from the detected volumetric flaws shall be assessed by using elastic stress concentration factors in accordance with CSA N285.8-05. The CSA N285.8-05 presents only an approximate formula based on linear elastic fracture mechanics for the debris fretting flaw. In this study, an engineering formula considering the geometric characteristics of the debris fretting flaw in detail was derived using two-dimensional finite element analysis and Kinectrics, Inc.'s engineering procedure with slight modifications. Comparing the application results obtained using the derived formula with the three-dimensional finite element analysis results, it is found that the results obtained using the derived formula agree well with the results of the finite element analysis.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.14 no.5
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• pp.1069-1078
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• 1990

It is shown that the performance of finite element based on energy orthogonal functions may be superior to conventional formulation for plane stress problem. Using this finite element, it is then attempted to show the distribution of stress concentration effect for subsurface under loading point. It turned out that the stress concentration effect for subsurface is not dependent on the width of the member but the loading area. And then it is shown that the solution attained by taking the stress function as a Fourier series is not satisfactory in y<0.1B.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1996.11a
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• pp.15-24
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• 1996

로켓모타의 연소관은 구조적인 편의성 및 경량화를 위하여 도옴-실린더부와 실린더-노즐부에 나사체결방법을 많이 적용하고 있는데, 나사의 골부위에 집중응력이 발생하여 인장강도를 넘는 응력이 발생하는 경우가 있다. 본 연구에서는 나사의 골부위의 응력수준을 좀 더 정확히 예측하기 위하여 나사체결시 작용하는 조립 토오크에 의한 초기하중을 고려한 구조해석을 수행하였으며, 나사부위에 발생하는 응력이 항복강도를 초과하므로 정확한 해석을 위하여 탄소성해석을 수행하였다. 조립 토오크에 의한 초기하중은 나사체결 멈춤부에 음(-)의 접촉 간극을 부여하여 모델링하였으며, 조립 토오크의 크기는 나사체결 근접부에서 변형률을 측정하여 모사하였다. 해석결과 초기하중을 고려하여 구조해석을 수행하면 최대예상 작동압력에서 초기하중의 영향은 거의 나타나지 않았으며, 마찰계수를 감소시키면 최대응력이 감소하여 구조적 안전성이 증가할 것으로 판단된다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.15 no.5
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• pp.1462-1471
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• 1991

본 연구에서는 미소 결함주위에서 발생, 전파하는 균열들에 미치는 초기 결함 깊이와 상호 간섭 영향을 검토하기 위하여 기존 재료가 갖고 있는 결함이나 비금속 개 재물로 대신할 수 있다고 생각되는 미소 원공의 크기를 변화시킨 모델에 대해 유한 요 소법을 이용하여 3차원적으로 응력을 해석하였다. 실제 사용하고 있는 부재에 결함 들이 존재할 경우 응력장의 간섭으로 피로 균열 진전이 가속화됨으로 미소 원공 주위 의 응력 분포 및 미소 원공사이의 응력장의 간섭과 미소 원공에서 발생, 전파하는 표 면 균열의 응력 확대 계수에 미치는 영향에 대하여 비교검토 하였다.

• Composites Research
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• v.18 no.6
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• pp.9-18
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• 2005

With the wide applications of fiber-reinforced composite material in aero-structures and mechanical parts, the design of composite joints have become a very important research area because the joints are often the weakest areas in composite structures. This paper presents an analytical study of the stress distributions in mechanically single-fastened and multi-fastened composite laminates. The finite element models which treat the pin and hole contact problem using a contact stress analysis are described. A dimensionless stress concentration factor is used to compare the stress distributions in composite laminates quantitatively In the case of single-pin loaded composite laminate, the effects of stacking sequence, the ratio of a hole diameter and the width of a laminate (W/D ratio), the ratio of hole diameter and distance from edge to hole (E/D ratio), friction coefficient and clamping force are considered. In the case of multi-pin loaded composite laminate, the influence of the number of pins, pitch distance, number of rows, row spacing and hole pattern are considered. The results show that P/D ratio and E/D ratio affect more on stress distributions near the hole boundary than the other factors. In the case of multi-pin loaded composite laminate, the stress concentration in the double column case is better than the other cases of multi-pin loaded composite laminate.

• Journal of the Korea Convergence Society
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• v.8 no.4
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• pp.189-197
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• 2017

In the design of an automotive structural component, one of the more important tasks for a design engineer is to determine the life of the component and to ensure that the component will not fail prematurely. In order to accomplish this, a design engineer will first use simple section analysis to come up with a section shape in the concept design stage and use more advanced analysis for stress level. At this stage, the analysis should focus on understanding overall behavior in terms of load paths and gross stress levels. A model that is adequate for a stiffness analysis of the structure will usually provide an adequate level of stress information in the design process. To perform a detailed stress analysis, the structure models must have the detailed local areas such as stress concentrations or force(or displacement) distributions. This paper is to present the design considerations for the stress analysis of automotive structure.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1996.05c
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• pp.164-169
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• 1996

핵연료집합체의 하단고정체는 상단고정체와 안내관을 통해 전달되는 하중들로부터 연료봉을 보호하는 주요부품이다. 하단고정체의 구조적 건전성을 유한요소법으로 평가하기위해 상용프로그램인 PATRAN과 ANSYS 5.1을 사용하였다. 하단고정체의 3차원 global 모델에 대한 응력해석을 수행하였으며 응력집중이 일어나는 유로구멍사이의 ligament 부분에 대해 submodeling 기법을 이용하여 해석의 정확도를 높였다. 본 연구에서 수행한 응력해석결과를 하단고정체 구조강도 시험에서 얻은 시험결과와 비교함으로서 응력해석모델에 대한 신뢰성과 보수성을 확인하였고 영광 3&4호기의 핵연료집합체에 부착된 하단고정체가 설계하중에 대해 충분한 건전성을 유지하고 있음을 증명하였다.

• Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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• v.9 no.1
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• pp.41-47
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• 2009

Transverse rib web of orthotropic steel decks is highly susceptible to stress concentration due to out-of-plane and oil canning deformation caused by longitudinal rib distortion. In particular, stress concentrations are observed in the crossing point of longitudinal rib-transverse rib-deck plate, and cutout parts of transverse rib. The main objective of this study is to improve structure performance and to reduce the stress concentration of aforementioned susceptible parts. It is known that the installation of diaphragm alleviates stress concentrations between crossing point ant cutout. The influence of transverse rib placement and cutout width on stress concentrations was thoroughly investigated through numerical analyses. The numerical result showed that diaphragms produce the structural details for improved structure performance, when the transverse rib was placed in the same location with diaphragms. In any case, it is certain that the installation of diaphragms has more advantageous than the case without diaphragms in terms of structure performance of orthotropic steel decks. In this study, the distance ratio($y_i/y_{total}$) is defined as the ratio of the distance($y_{total}$) between the deck plate and longitudinal rib bottom to the distance($y_i$) between the deck plate and crossing point of longitudinal rib-transverse rib in cutout part. It has been found that the optimal distance ratio was 0.85 from the numerical simulation.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.579-582
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• 2011

본 논문에서는 9 % Ni강 LNG 저장탱크 조사를 통해서 유한요소해석을 수행하여 구조건전성을 평가하였으며 실용에서 활용할 수 있는 자료를 제시하였다. 과거의 LNG 저장탱크의 설계는 2차원 선에서만 유한요소해석이 수행되었으나 보다 진보된 하드웨어와 소프트웨어의 발전으로 3차원 유한요소해석이 가능케 되었다. 본 연구에서는 9 % Ni 강 LNG 저장탱크 내조의 정적 구조 해석이 상용 유한 요소 해석 프로그램인 ABAQUS를 통해 수행되었다. LNG 저장 탱크 내조 시공 시 용접부 형상을 참고하여 용접부 모델을 고려한 해석을 각각 수행하였다. 용접부의 탄성계수의 변화를 통하여 최대응력과 최대변위를 계산하였다. 실제 LNG tank의 운용 시 발생하는 하중은 자중과, 수두 압과, 온도차에 의한 열응력이며 이들이 복합적으로 작용하였을 시, 용접선을 고려하지 않은 모델에 대해서는 최대응력이 207 MPa이며, 동일 조건에서 용접선을 포함한 모델에 대해 해석을 수행한 결과로서 최대응력이 그보다 약 100 MPa 정도 상승한 결과가 나타났다. 하중조건에서 온도차에 의한 열응력을 고려함과 고려하지 않음을 비교함으로서 실제 열응력에 대해서는 내조에 큰 영향을 미치지 않음을 확인하였다.

• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.21 no.6
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• pp.599-606
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• 2000

고정체 나사산 형상이 식립된 고정체를 둘러싸고 있는 턱 뼈에서 발생된 응력분포에 미치는 영향과 효과적인 나사산 형상을 결정하기 위해서 다양한 치아 고정체 형상에 대해서 응력해석을 수행하였다. 나사산 골 한쪽 부위에 라운딩이 된 형상의 고정체에서 발생된 응력분포는 다른 나사산 형상의 고정체에서 발생된 응력분포보다 더 효과적으로 나타났다. 이 해석 결과를 근거로 최적의 고정체 치수를 결정하기 위해서 나사산 끝단의 폭, 나사산 높이, 그리고 가해지는 하중의 방향 등과 같은 설계 변수의 변화에 따른 응력해석이 수행되었다. 최대 응력 집중은 고정체 나사산의 첫단 부위에서 발생하였으며, 100 N의 15도 경사하중이 가해졌을 때 발생된 최대 등가응력은 동일 크기의 수식하중보다 2배 정도 더 높게 나타났다. 그리고 나사산 끝단의 폭과 나사산 높이 사이의 연관성에 관련된 해석결과에서 나사산 끝단의 폭과 나사산 높이 사이의 연관성 효과는 무시할 만큼 작다는 것을 알았다. 고정체의 나사산 피치에 대한 나사산 끝단의 폭의 비와 나사산 높이의 비가 각각 0.5와 0.46일 때 다른 고정체의 치수들보다 더 효과적인 응력분포가 나타났다