• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2009.04a
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• pp.488-491
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• 2009

본 논문에서는 응력함수와 Kantorovich method를 이용하여 기저판(substrate)에 인장과 굽힘이 작용할 때 복합재 패치의 3차원 응력을 해석하였다. 면내 방향과 면외 방향의 두 응력함수에 가상 공액일의 법칙(Complementary virtual work principle)을 적용하였으며 복합재 패치의 자유 경계조건과 바닥의 기저판으로부터 전달되는 전단 수직 응력 조건을 부여하였다. 이를 통해서 패치 구조물의 지배방정식을 연립 미분 방정식 형태의 고유치 문제로 변환하여 응력함수를 구하였다. 위 방법의 타당성과 효용성을 검증하기 위한 수치 예제로 cross-ply, angle-ply, quasi-isotropic의 패치 적층 배열을 고려하였으며, 층간 응력함수 값이 자유 경계에서 최고치를 나타내고 패치 중심부로 갈수록 급격히 감소하는 모습을 확인하였다. 제안된 기법은 기저판에 인장하중이 작용하는 경우뿐만 아니라 굽힘 하중이 작용하는 경우에도 정확한 예측이 가능하여, 패치 구조물의 층간 응력을 포함한 3차원 응력을 해석하는데 있어서 효율적인 해석 도구로서 사용할 수 있을 것이라 사료된다.

• Journal of Welding and Joining
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• v.15 no.1
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• pp.9-14
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• 1997

본 보에서는 용접열영향부에 작용되는 구속응력을 유한요소법으로 평가하는 방법에 대하여 소개하였다. 이를 통하여 주어진 용접부에 작용되는 구속도는 물론 구속응력을 정량적으로 평가할 수 있다. 이와 같은 구속응력은 용접부 주변의 구속 여건 뿐만 아니라 용착금속의 형상인 루트부 경사각이나 용접시공방법에 영향을 받게 된다. 따라서 용접부 균열방지를 위한 구속응력을 정량적으로 평가하기 위해서는 상기된 인자들을 고려해야 한다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.05a
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• pp.103-103
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• 2004

실제 작용하는 하중상태는 요소의 형상과 작용하중의 복잡성 때문에 혼합모드 하중상태를 나타낸다. 또한 혼합모드 피로균열은 전파과정 동안 부재의 구속형상이나 외부 작용하중의 급격한 변화에 의해서도 영향 받게 된다. 이로 인하여 피로균열은 균열선단에서 지속적이면서 급격한 응력 재분배의 상태를 경험한다. 그러므로 다양한 응력 재분배 상태에서의 혼합모드 피로균열에 대한 고찰이 필요하다. 본 연구에서는 응력 재분배상태 하에서 나타나는 혼합모드 피로균열의 전파거동에 대한 특징이 실험적으로 고찰되었다.(중략)

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.12 no.3 s.46
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• pp.269-279
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• 2000

It is much expected that steel bridges, which have been damaged by increase of vehicle load and corrosion, need repair or strengthening. In this paper, the stress generated by repair welding under loading are analyzed by three dimensional elasto-plastic analyses. The longer and deeper repair weld line bocemes, the larger the magnitude of transient stress becomes. The magnitude of transient stress generated by repair welding under loading $({\sigma}_y/3,\;{\sigma}_a)$ is similar to summation of stresses generated by repair welding and loading. The longer repair weld line ratio(1/b) becomes, the larger the magnitude of transient stress generated by repair welding under loading bocomes. And, the longer repair weld line ratio(1/b) becomes, the larger the magnitude of in-plane displacement generated by repair welding under loading$({\sigma}_y/3,\;{\sigma}_a)$.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2003.10a
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• pp.240-240
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• 2003

V-노치 균열에서 열하중이 작용하는 경우는 비제차형 경계조건의 문제가 되고, 이 조건에 대한 방정식의 일반해를 구하기 위해서 재차형 연립방정식에 대한 일반해(Homogeneous solution)와 비제차형 연립방정식에 대한 특수해(Particular solution)의 두 가지 해를 구할 수 있다. 이들 해는 V-노치 균열에 대한 고유치가 되고 이 고유치가 중복근을 가지게 되는 경우에는 로그항(1n[r])이 나타나게 되고 이 항에 의해서 응력을 무한대로 발산시키므로 이를 대수응력특이성이라 한다. 열하중이 작용할 때 대수응력특이성을 나타내는 로그항의 계수가 영(0)이 되어 대수응력특이성이 사라지게 되므로 V-노치 선단에서의 응력특이성은 고유치와 그에 대한 고유벡터에 의해 결정된다. 본 논문에서는 비정상상태 열하중이 가해지는 등방성 이종재료 내의 V-노치 균열문제에서 패기 각도와 이종재료의 기계적 성질에 의해 결정되는 응력특이성지수를 구하고 이에 대한 응력강도계수를 유한요소해석 프로그램인 ANSYS와 상반일 경로 적분법(RWCIM)을 이용하여 구하였다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.29 no.1C
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• pp.33-39
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• 2009

Vertical soil stress near a pile subjected to negative skin friction (NSF) may be reduced due to shear transfer at the pile-soil interface. A three-dimensional finite difference analysis has been performed to clarify the influence of vertical and horizontal stress reductions on the pile behavour. In addition, a simple equation has been proposed to estimate vertical stress reduction of the soil near the pile. The vertical and horizontal stresses are reduced by substantial amount compared to corresponding stress components at the Greenfield condition. The horizontal extent of vertical stress reduction of the soil near the pile is rather limited to about up to 4-8 D, where D is the pile diameter. The findings from the current research indicate that widely used $\beta$-method may result in over-estimation of dragload (compressive force on piles due to NSF) and hence stress reduction needs to be incorporated in the original equation.

• Proceedings of the Korean Reliability Society Conference
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• 2002.06a
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• pp.199-204
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• 2002

본 연구에서는 저압 증기 터빈블레이드의 안전성 확보를 위하여 작용응력 및 강도의 변동성을 고려한 확률론적 해석을 수행하였다. 정상상태에서 작용응력은 이론 및 유한요소해석에 의해서 얻을 수 있으며, 최대 von-Mises 응력은 215.4MPa이다. 회전굽힘 하중하에서의 피로한도는 응력비 R= -1에서 계단식 시험법을 이용하여 구하였으며, 이의 확률론적 특성에 가장 적합한 분포는 3 모수 와이블 분포이다. 그리고 신뢰성에 미치는 다양한 인자들의 영향은 영향계수(sensitivity factor)를 이용하여 정량적으로 평가하였다.

• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.20 no.5
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• pp.593-599
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• 1999

수축절정기에 0.2mm, 0.4mm 두께의 소구경 인조혈관의 내경3.2mm의 동맥에 문합한 단단문합 주위의 유동과 구조해석을 동시에 수행하였다. 유동해석 결과 속도분포 및 벽단전률은 타 연구결과와 매우 유사하며 이론해와 매우 유사함을 보였다. 유동에 의해서 문합부 주위에 작용하는 응력은 문합부에 집중되며 이는 수십만 pa에 달했다. 또한 인조혈관과 동맥에 작용하는 원주방향의 응력을 이론해와 비교한 결과 서로 유사함을 보였으며 두께가 얇은 인조혈관을 사용하는 경우 문합부의 compliance mismatch 는 개선되나 반대로 응력은 더 많이 받음을 알 수 있었다. 본 연구를 통해서 유체에 의하여 혈관이 영향을 받는 심혈관계 현상을 연구하는데 있어서 이와 같은 유체-구조 상호작용을 고려하여 동시에 해결 하는 방법은 매우 유용할 것으로 생각된다.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 2008.04a
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• pp.149-154
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• 2008

도시가스용 배관으로 사용하고 있는 폴리에틸렌 배관은 유연하여 시공이 용이할 뿐만 아니라 부식 및 전식이 일어나지 않아 유지관리가 편리하고 교체 없이 50년 이상 사용이 가능하여 금속 소재에 비하여 경제적이기 때문에 그 사용량이 증가하고 있다. 그러나 차량의 증가 등으로 인하여 매설된 배관에 많은 응력이 집중되고 있다. 따라서 토하중 뿐만 아니라 증가한 차량 등에 의한 하중이 복합적으로 작용할 경우에 매설된 배관이 어느 정도의 응력을 받고 있는지를 검토하고자 하였다. 직경이 $50{\sim}400mm$인 배관을 대상으로 매설깊이를 $0.6{\sim}1.2m$로 변화시키고 사용압력을 $0.4{\sim}4bar$로 변화시켜 그 결과를 검토하였다. 결과는 수식해와 유한요소 해석 방법을 이용하여 계산하였으며 두 결과를 비교하여 유한요소 해석 방법의 신뢰성을 높였다. 두 해석방법 모두 내압에 의한 영향, 토양하중에 의한 영향 그리고 차량 하중에 의한 영향을 각각 계산하였다. 그리고 각 하중이 복합적으로 작용할 경우에 대한 응력을 계산하여 매설 깊이에 따라 배관에 발생하는 응력을 계산하였다. 또한 가스배관 설계에 사용하는 허용응력을 4가지로 구분하여 발생한 응력과 비교하여 그 안전성을 검토하였다. 수식해와 유한요소 해석 결과를 비교하여 각각의 결과를 검증한 결과 수식해가 유한요소 결과보다 약간 높은 응력값을 나타내었으며 내압, 토하중, 차량하중 등이 복합적으로 작용할 경우에 매설깊이가 1m일 때 가장 낮은 원주방향응력이 발생하였다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.269-272
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• 2011

새로운 재료의 개발과 사용 중인 기존재료의 손상을 판단하기 위해서 변형 중 재료 거동을 정확히 파악하는 것이 중요하다. 하지만, 대부분의 공학 재료는 다결정으로 이루어져 결정 상호작용의 규명이 복잡하여 정밀한 분석이 어렵다. 고에너지 X-ray 회절실험법을 이용한 다결정 고체 거동의 측정기법이 발전함에 따라 해석을 통한 실험법의 검증 및 추가 분석 방법에 대해서도 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 특정 결정과 주변 결정 간의 결정간 방위차(intergranular misorientation)의 상호작용에 의한 결정 거동 영향을 조사하였다. 결정간 방위차를 정의하고 결정 응력 방향 변화를 단결정 항복면 꼭지점과 방향과 비교함으로써 결정간 방위차의 변화에 대한 결정 응력 변화를 분석하였다. 소성 발생이 증가함에 따라 결정 응력의 방향은 단결정 항복면 꼭지점으로 이동하지만 결정간 방위차에 의해서 응력 분포가 변화함을 정량적으로 확인하였다.