• 제목/요약/키워드: 응집영역 모델링

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응집영역 모델링 기법을 사용한 노치가 있는 적층복합재료의 파괴해석 (Fracture Analysis of Notched Laminated Composites using Cohesive Zone Modeling)

  • 우경식;더글라스 케언스
    • Composites Research
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    • 제30권2호
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    • pp.149-157
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    • 2017
  • 본 논문에서는 응집영역 모델링 기법을 사용하여 노치가 있는 적층복합재료의 파괴거동을 연구하였다. 먼저 노치가 있는 적층복합재료 시편형상에 대해 일반 3차원 고체요소로 모델링 한 후 요소들 사이에 섬유파괴, 기지파괴 및 층간분리 파괴를 담당하는 응집요소를 삽입하여 유한요소 메쉬를 제작하였다. 다음으로 일축인장 시험을 모사하는 하중 및 경계조건을 가하여 점진적 파괴해석을 수행하고 해석결과를 참고문헌의 실험결과와 비교하여 해석의 타당성을 검증하였다. 수치해석 결과로부터 노치가 있는 적층복합재료 인장시편의 파괴시작 및 진전거동을 분석하였으며 파괴모드의 진전을 체계적으로 조사하였다.

다중점 구속조건을 이용한 응집요소의 선택적 활성화 기법 (Selective Activation of Cohesive Elements using MPC)

  • 우경식
    • 한국항공우주학회지
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    • 제42권11호
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    • pp.911-918
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    • 2014
  • 본 논문에서는 응집영역 모델링 방법에 의한 균열전파 해석에서 발생하는 연성추가문제의 효과적인 해결방법으로 사용자 부프로그램 UMPC를 이용한 응집요소의 선택적 활성화 기법을 연구 하였다. 먼저 균열의 발생 및 전파가 예상되는 지역의 일반요소들 사이에 응집요소를 삽입하고 응집요소를 구성하는 절점에 다중점 구속조건을 적용함으로써 응집 요소를 비활성화 시킨 상태로 해석을 시작한 후, 해석 도중에 특정 조건을 만족하는 절점들에 대해서만 다중점 구속조건을 해제하여 응집요소를 선택적으로 활성화하는 전략을 사용하였다. 응집요소의 초기강성 및 다중점 구속조건 해제 지표가 균열전파 거동 및 계산시간에 미치는 영향을 체계적으로 조사하였다.

재료의 취성과 연성이 균열의 진전에 미치는 영향 (Effect on Material Property on the Frature Propagation Behavior)

  • 정재연;우경식
    • 한국항공우주학회지
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    • 제42권11호
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    • pp.919-926
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    • 2014
  • 본 논문에서는 재료의 물성에 따른 파괴 거동을 응집영역모델과 확장유한요소법을 이용하여 예측하였다. 중앙에 경사진 초기 균열을 가지는 직사각형 시편 형상에 대해 평면응력요소로 모델링하고 인장하중을 가하여 균열의 전파 거동을 모사하였다. 파손 진전이 예측되는 지역에 대해 응집영역모델링 해석에서는 모든 일반 요소들 사이에 응집요소를 삽입하였고, 확장유한요소해석에서는 요소확장영역으로 지정하였다. 취성과 소성 재료에 대해 파괴 형태를 예측하고 파괴 강도를 계산하였다. 시편의 두께가 매우 얇은 경우에 기하학적 비선형 후좌굴해석 기법으로 주름변형을 고려하였고 주름이 파괴 거동에 미치는 영향을 조사하였다.

오픈 홀 인장 복합 재료 적층판에서 층간 및 내부 손상에 대한 점진적 손상 모델링 (Progressive Damage Modeling of Inter and Intra Laminar Damages in Open Hole Tensile Composite Laminates)

  • 살만 칼리드;김흥수
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제32권4호
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    • pp.233-240
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    • 2019
  • 인장 강도는 복합 재료를 설계하기 위한 필수 변수이므로 개방 홀 인장 시험을 통해 복합 재료의 인장 강도를 측정한다. 그러나 인장 시험을 올바르게 모델링하는 것은 섬유와 매트릭스 손상, 층간분리 및 섬유와 매트릭스 사이의 손상 같은 다양한 손상을 수반하기 때문에 매우 어려운 과제다. 따라서 섬유와 매트릭스 사이의 면내 파괴 및 층간분리를 평가하기 위해 본 연구에서는 점진적 손상 모델을 개발하였다. 하신 손상 모델과 응집 영역 접근법을 층과 층간분리를 모델링하는데 사용하였다. 현재 모델의 결과를 이전에 발표된 실험 및 수치 결과와 비교하여 검증하였다. 이를 통해 유한요소해석에서 층간분리를 무시하면 인장 강도가 과대평가 된다는 것을 확인할 수 있었다.

객체지향 시스템의 클래스에 대한 응집도 (A Cohesion Metric for Classes in Object-Oriented Systems)

  • 채홍석;권용래;배두환
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제26권9호
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    • pp.1095-1104
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    • 1999
  • 객체지향 시스템의 개발은 클래스를 통해서 이루어진다. 즉, 문제 영역에 존재하는 중요한 대상 또는 개념을 클래스로 모델링하고, 이로부터 생성된 객체들 사이의 메시지 교환을 통해서 시스템은 구축된다. 또한, 클래스는 정보 은닉을 제공함으로써, 객체지향 시스템의 재사용성과 유지보수성에 상당한 기여를 한다. 그러나, 설계 단계에서 실세계의 대상을 부적절하게 모델링하거나, 또는 유지보수 단계에서 클래스에 무분별한 변경을 가하는 경우 클래스의 품질은 악화될 수 있고, 이는 결국 시스템을 유지보수 하거나 확장하는데 상당한 장애를 초래한다.응집도는 모듈의 구성 요소들 사이의 연관성 정도를 나타내는 척도로서 전통적으로 모듈의 품질을 평가하기 위한 기준으로 사용되어 왔다. 이 논문에서는 클래스의 품질을 평가하는 방법으로서의 클래스 응집도를 제안한다. 즉, 클래스가 실세계의 대상을 적절하게 모델링한다면, 그 구성요소들 사이에 밀접한 관련이 있고 결국 높은 응집도를 가지게 될 것이다. 반대로 실세계의 대상에 대한 적절한 모델이 아니라면, 그 클래스의 구성 요소들 사이에는 밀접한 관련성이 없을 것이고 따라서 낮은 응집도를 보일 것이다.Abstract Object-oriented systems are developed by means of classes; that is, classes captures the essential entities or concepts in the problem domain, and the system is embodied by the interactions of objects instantiated from the classes. In addition to the basic units of object-oriented systems, classes serves as the units of encapsulation, which considerably promote the modifiability and the extensibility of them. However, improper modeling in the design phase or uncontrolled changes during the maintenance phase can degrade the quality of classes, which leads to systems cumbersome to maintain and extend.Cohesion refers to the degree of connectivity among the elements of a single module, and is being used as a factor which characterizes the quality of a module. In this paper, we propose a new cohesion metric for assessing the quality of classes. If a class captures properly the essential features of objects, the members of the class surely have strong relationship among them. On the contrary, the poor relationship among class members can indicate that the class is not a proper model of objects.

CO2 지중저장 시 단층 안정성 평가 (Case Study on Stability Assessment of Pre-existing Fault at CO2 Geologic Storage)

  • 김현우;천대성;최병희;최헌수;박의섭
    • 터널과지하공간
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    • 제23권1호
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    • pp.13-30
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    • 2013
  • $CO_2$를 지중저장하는 과정에서 유체압력의 증가로 인한 단층 활성화는 저장영역의 기밀성 유지에 중대한 영향을 미치며, 상황에 따라 저장기능의 회복 또는 저장중인 $CO_2$의 처리 문제 등으로 확대될 수 있다. 따라서 현지조사 결과의 불확실성을 최소화하고 이를 토대로 부지 선정과 주입압력 결정 단계에서 실제 조건에 가까운 모델링을 수행하여 저장영역 내 단층의 안정성과 $CO_2$ 누출 가능성을 평가하여야 한다. 본 연구에서는 이와 관련된 기존 연구 결과들을 살펴봄으로써 연구 동향 및 연구 방법에 대한 정보를 제공하고자 하였다. 먼저 인위적으로 지반에 주입된 유체 또는 자연 생성되어 응집되어 있던 $CO_2$에 의해 지진활동이 일어났던 사례들을 조사하였으며, 현지응력의 크기 및 방향, 단층 및 유체압력 분포 자료를 획득하는 방법에 대해 살펴보았다. 그리고 단층 활성화 가능성 평가 및 지진활동 시 진동 크기 추정, 활성화에 따른 $CO_2$ 누출 모델링 관련 연구 사례를 정리하였다.

응집구조 모델을 이용한 난류 벽면 압력변동에 대한 연구 (A Study on Turbulent Wall Pressure Fluctuations Using a Coherent Structure Model)

  • 안병권
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제17권5호
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    • pp.405-414
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    • 2007
  • 최근 난류유동에 대한 많은 실험 및 이론적 연구들은 무질서해 보이는 난류유동도 특정한 구조를 가지고 있으며 그 구조적 특성들이 반복적이며 가시적인 질서들을 가지고 있음을 보여주고 있다. 헤어핀 와류는 벽면 영역에서 난류경계층을 발전시키고 지탱하는 중요한 역할을 하는 난류의 핵심 구조로서 벽면 압력변동의 주요 특성을 설명해 줄 수 있는 개념 모델로 여겨지고 있다. 이 연구에서는 난류경계층에서 생성되는 헤어핀 와류들이 유기하는 표면 압력과 압력 스펙트럼을 평가하고 부착와류 모델링을 통해 이들이 유기하는 전체 표면 압력과 그에 상응하는 스펙트럼을 계산하였다. 이 연구를 통해 확립된 해석방법을 검증하기 위해 기존의 실험 및 이론계산을 통해 얻어진 결과들과 비교하여 신뢰성과 유용성을 증명하였다.

복합재 접착 체결 구조의 접착 상태가 모드 I 균열 성장 특성에 미치는 영향에 대한 연구 (A Study on the Effect of Adhesion Condition on the Mode I Crack Growth Characteristics of Adhesively Bonded Composites Joints)

  • 노해리;전민혁;조현준;김인걸;우경식;김화수;최동수
    • Composites Research
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    • 제34권5호
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    • pp.323-329
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    • 2021
  • 본 논문에서는 불균일한 접착 상태를 가지는 복합재 접착 체결 시편에 대하여 모드 I 하중에서의 파괴 특성을 분석하였다. 이를 위하여 Double Cantilever Beam(DCB) 시험을 수행하였으며 모드 I 파괴 인성을 도출하였다. 불균일한 접착 상태를 갖는 시편의 경우 안정한 균열 성장 구간과 불안정한 균열 성장 구간이 나타남을 확인하였다. DCB 시험에서 구한 하중-변위 선도와 시편의 파손 단면을 통해 각 구간의 파괴 특성을 관찰하였다. 시험에서 측정된 균열 길이를 기준으로 세분화된 구간과 각 구간의 모드 I 파괴 인성을 이용하여 유한요소해석을 수행하였다. DCB 시험 결과와 유한요소해석 결과를 통해 불균일한 접착 상태를 가지는 시편의 파괴 거동을 모사할 수 있음을 확인하였다.