• 동력기계공학회지
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• 제13권4호
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• pp.49-55
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• 2009

복합재 적층판의 자유단 근처에서 나타나는 층간 응력의 집중 현상을 층간면 효과를 고려해 해석하였다. 복합재 적층판 내부의 임의의 위치에서 3차원 평형방정식을 만족시키기 위해 렉니츠키 응력함수를 도입하였으며, 가상일의 원리를 이용하여 지배방정식을 유도하였다. 주어진 응력함수를 이용하여 구한 3차원 응력들은 복합재 적층판의 아래 위 면뿐만 아니라 자유단에서 하중자유조건을 잘 만족한다. 기하학적 불연속성 때문에 복합재 적층판의 자유단에서는 응력의 특이가 발생하지만, 층간면 효과를 고려하게 되면 층간응력의 집중현상을 정확하게 해석할 수 있다. 자유단에서 발생한 층간응력의 크기를 보면, 층간면 효과를 고려할 경우, 응력특이 효과가 많이 줄어드는 것을 관찰할 수 있다. 본 연구에서 주어진 층간면에서의 정확한 응력 해석은 복합재 적층판의 강도설계를 수행하는 초기 설계 툴로 사용할 수 있다.

• 기계저널
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• 제31권4호
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• pp.356-363
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• 1991

선형 탄성 유한요소 응력해석과 평균응력 효과를 고려한 저주기 피로실험으로부터 결정된 피로 특성, 그리고 국부변형률 방법을 종합하여 외경에 흠이 존재하는 자긴가공된 두꺼운 압력 용기의 피로수명이 평가되었다. 직사각형의 매우 날카로운 흠에서의 응력집중계수는 타원형 홈에서의 응력집중계수의 약 두배의 값이 얻어졌으며, 고강도 압력용기강인 ASTM A723의 저주기 피 로거동에 대한 평균응력 영향은 Morrow 및 SWT 파라메타를 이용하여 충분히 고려되었다. 균열발생이 예상되는 위험한 부분인 홈의 뿌리부분에서의 국부적인 응력, 변형률이 계산되었으며 예측된 피로수명은 실험적으로 얻어진 수명과 비교했을 때 2에서 4배의 오차를 보이면서 일치 하는 결과를 얻었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제29권6호
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• pp.491-498
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• 2016

리벳이나 볼트가 결합되는 구멍은 항공기, 선박 및 기타 구조물에 사용되는 판재의 응력 집중을 유발한다. 과도한 응력 집중 현상이 지속되면 종래에는 파단이 일어날 수 있으므로 설계 단계에서 응력 집중 현상의 명확한 해석이 중요하다. 이 논문에서는 판재위에 리벳을 배치하는 간단한 최적화 방법이 제시되었다. 첫째로 응력 집중 현상 해석에서 FEM 구조 해석이 얼마나 정확한지 검증하였다. 평판 위에 존재하는 단일 구멍의 반경을 바꿔가며 응력 집중 계수의 변화를 분석하였다. 같은 방법으로 일렬로 존재하는 구멍들 사이에서의 응력 집중 계수를 수치 해석하였다. 각각의 응력 집중 계수를 이론값과 비교하여 정확도를 확인하였다. 마지막으로 두 응력 집중 현상을 독립적으로 적용하는 최적화 방법을 확인 및 검증하였다. 이 결과들은 이론적인 예측과 밀접한 경향성을 보여 앞으로의 리벳 배치 최적화에도 활용될 수 있을 것으로 예상된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권3호
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• pp.333-340
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• 2011

본 연구에서는 복합소재 단일겹치기 조인트의 접착부재 형상 및 필렛 유무에 따른 응력집중 완화 효과를 평가하였다. 이를 위해 6가지 서로 다른 끝단부 형상에 대해 비선형 유한요소 해석을 수행하였다. 또한, 복합재 접착부재와 접착제의 다양한 강성비에 따른 6가지 모델의 최대 전단 및 수직응력의 변화를 고찰하였다. 접착부재가 순방향 테이퍼를 갖는 모델의 경우에는 가장 높은 응력값을 보여 조인트의 접합강도가 가장 취약할 것으로 예상되었다. 이에 반해, 접착부재가 역방향 테이퍼를 갖고 필렛이 존재할 경우 가장 낮은 응력값을 보였다. 접착부재와 접착제의 강성변화에 따른 최대응력 변화를 고찰한 결과 접착부재의 강성은 클수록, 접착제 강성은 낮을수록 응력집중은 완화되었다.

• 대한기계학회논문집
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• 제14권5호
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• pp.1069-1078
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• 1990

본 연구에서는 평면응력 및 평면변형률 문제의 유한요소법해석에 있어서 기존 의 면적좌표를 이용한 삼각형요소나 4절점 isoparametric 사변형요소보다도 정확도가 높은 에너지 직교함수(energy orthogonal function)에 의한 사변형요소를 개발하고 이 유한요소 프로그램을 이용하여 사각형 부재내의 집중하중과 분포하중에 의한 응력집중 현상과 소멸현상을 고찰하는데 있다.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제5권2호
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• pp.207-214
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• 2015

기계구조물 부재의 단면에 구멍이 있거나 단면이 갑자기 변화하는 경우, 응력집중이 발생되며 대부분 재료의 파손에 매우 중요한 원인이 된다. 단면의 급격한 변화로 집중하중이 작용되는 지점 근방에서의 응력은 부재의 평균응력보다 훨씬 크게 작용하기 때문이다. 본 논문에서는 인장하중을 받는 단이 진 판재 모서리의 필릿과 구멍사이의 응력집중에 대해 살펴보았다. 응력 집중의 상호 작용 효과에 대해서 광탄성실험법과 상용 유한요소 소프트웨어 ANSYS로 해석하였다. 해석 결과로부터, 필렛 반경에서 서로 다른 위치에 있는 구멍은 상호 간섭작용으로 상이한 응력집중계수 값들을 일으킬 수 있다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제18권3호
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• pp.289-299
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• 2006

강바닥판 교량은 비교적 얇은 강판을 서로 용접에 의해 연결한 구조물로서 많은 양의 용접을 피할 수 없다. 강바닥판의 횡리브복부판에서는 전단력과 비틀림 모멘트가 작용하는 동시에 종리브의 비틀림으로 인한 면내 면외 변형이 작용하기 때문에 종리브-횡리브 복부판-데크플레이트 교차부 및 횡리브복부판 컷아웃(슬릿)부에서 응력집중 현상이 두드러지게 발생하게 된다. 본 논문에서는 교차부 및 컷아웃(슬릿)부에서의 응력집중 현상 완화 및 피로성능 개선에 유리한 구조상세를 도출하고자 교차부에 스캘럽 유무 및 횡리브 복부판면과 일치되도록 종리브 내부에 설치하는 다이아프램의 설치 유무를 매개변수로 구조해석을 수행하였다. 다이아프램을 설치하는 동시에 교차부에 스캘럽을 두지 않을 경우 교차부 및 컷아웃(슬릿)부에서 최대응력 감소효과가 있음을 알 수 있었다. 따라서 교차부 및 컷아웃부에서의 응력집중 현상을 완화시켜 피로성능 개선에 기대효과가 있음을 알 수 있었다.

• 콘크리트학회지
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• 제10권3호
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• pp.197-208
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• 1998

최근들어 손상된 실구조물의 보강공법들이 적용,발전되어왔다. 가장 보편적으로 사용된공법이 강판과 탄소섬유를 이용한 공법이지만, 이론적인 배경과 적용기술이 아직은 정립되어었지 않은 상태이다. 강판보강의 경우 단부에서의 응력집중이 보강 효과를 결정짓는 가장 중요한 변수이므로, 본 연구에서는 이러한 응력집중을 완화하기 위하여 단부에 보강판과확대판을 부착하여 실험을 하였고, 탄소섬유 보강 실험에서는 다층 시공시 보강량을 조절하여 실험하였다. 실험 결과는 하중-처짐, 항복하중, 최대하중, 보강재의 전단응력의 분포와 보강재의 파괴양상을 분류하여 정리하였다. 실험을 통하여 강판 보강의 경우 본 연구에서 제안된 단부에서의 보강방법이 보강효과가 향상된 것을 확인하였고 탄소섬유 보강시에는 탄소섬유의 보강량을 조절함으로써 경제적인 설계와 시공이 가능한 것으로 나타났다.

• 한국재료학회지
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• 제11권7호
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• pp.615-621
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• 2001

본 연구에서는 고변형된 이중 에피층에서 두 가지 종류의 반원 전위 루프 ($60^{\circ}$및 쌍격자 전위)의 생성 속도물 예측하는 모델을 제안한다. 모델링 시, 에피층 표면에서 발생하는 결함과 이곳에 집중되는 응력 효과를 고려하였으며, Matthew의 식을 발전시켜 에피층 두께에 따른 잔류 변형율을 변수로 사용하였다. 모델링을 통한 계산 결과에 의하면, 응력 집중 현상은 고변형된 이종에피층에서 전위 및 결정 결함 현상을 설명하는 데 매우 중요하였다. 또한,본 연구를 퉁하여, 응력 집중 현상이 에피층 성장 초기에 생성되는 전위 형태를 결정하는 주요한 인자 중 하나임을 단면 투과 전자 현미경 결과와의 비교를 통해 확인할 수 있었다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2012년도 추계학술대회
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• pp.282-284
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• 2012

해양플랜트의 관심의 증가로 사업의 수요가 많아지고 플랜트 사업이 활발해지고 있다. 플로팅구조물의 상부구조물과 하부구조물간의 발생 할 수 있는 집중응력으로 인한 구조적인 문제를 제기하며, 이 문제를 해결할 수 있는 효율적인 전이보시스템을 제안한다. 전이보시스템이 주각부에 발생하는 집중하중을 분산시키는 효과가 있는지 유한요소 프로그램인 ABAQUS를 통해 구조해석을 수행한다.