• 한국생산제조학회지
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• 제8권2호
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• pp.73-79
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• 1999

Most of mechanical structures are combined of substructures such as beams and/or plates. There are few systems with unibody structures but are many systems with united body structures. Generally the dynamic a nalysis of whole structures is performed under alternation load. In the structure design, the analysis of each bolted joint is more important than others for zero severity. This paper presents the analysis method of contact stress distribution factor in the bolted joint with variable fastening torque on joints in the structure. At first, a static vibration test was performed to find out a nominal stress of bolt jointed plates from the relationship between natural frequency and nominal stress. Then a contact stress was computed at contact point between bolt and plate in the structure. It is believed that the proposed method has promisiong implications for safer design with index of contact stress distribution factor and has merits for cost-down and saving time at the beginning of vehicle development.

• Tribology and Lubricants
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• 제8권2호
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• pp.35-43
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• 1992

취성재료의 마멸천이기구를 규명하기 위해 반무한탄성체상에 표면균열이 존재할 때 그 위를 헤르쯔 접촉하중이 이동할 경우를 해석모델로 하여 선형파괴역할을 도입하여 해석하였다. 해석방법으로는 표면균열을 인상전위의 연속분포로 치환하여 Erdogan-Gupta의 방법으로 균열끝면의 응력확대계수를 구하여, 취성재료의 균열전파조건인 Erdogan-Sih Criterion을 사용하여 그 전파특성을 해석하였다. 본 논문에서는 마멸율이 적은 마멸에서 마멸율이 큰 마멸로 전이할 때 급격한 표면손상과 마찰계수의 급격한 증가를 동반하므로 이에 대한 해석에 중점을 두었다. 해석결과는 접촉하중과 마찰계수의 증가는 표면균열의 전파를 야기시켜 대규모 마멸입자를 생성시키게 됨을 보여주었다.

• Composites Research
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• 제18권6호
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• pp.9-18
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• 2005

복합재료가 항공기 구조물 및 기계부품 등에 폭 넓게 적용됨에 따라, 복합재료 구조물에서 가장 취약한 복합재료 체결부의 설계는 매우 중요한 연구 분야로 대두되고 있다. 본 논문에서는 기계적으로 체결이 된 단일 및 다중 핀 하중을 받는 복합재료 평판에서 응력분포에 대한 해석적인 연구를 수행하였다. 또한, 기계적체결부인 핀과 구멍간에서 접촉 문제를 다루기 위하여 접촉응력해석을 이용한 유한요소 모델이 사용되었으며, 응력분포를 정량적으로 비교하기 위하여 무차원화한 응력집중계수를 이용하였다. 단일 핀 하중을 받는 경우에 대하여 적층순서, 원공의 지름에 대한 평판 폭의 비 (W/D ratio), 원공의 지름에 대한 끝단에서 원공까지의 길이의 비 (En ratio), 마찰계수, 와셔의 조임력 등에 대한 영향을 알아보았으며, 다중 핀 하중을 받는 경우에 응력집중계수를 이용하여 핀의 개수, 피치, 열의 개수, 열 간격 및 원공의 배치형상의 영향에 대하여 알아보았다. 단일 핀 하중을 받는 경우에 대한 결과로부터, DBLT (Double-Bias-Longitudinal Transverse) 복합재료 평판에서 응력이 가장 민감하게 나타나는 것을 알 수 있었고, 원공의 지름에 대한 평판 폭의 비와끝단에서 원공까지의 길이의 비에 따른 응력의 변화가 민감하게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 다중핀 하중을 받는 경우에 대한 응력해석의 결과로부터, 원공이 2열로 배치된 복합재료 평판에서 응력집중현상이 가장 적게 일어나는 것을 확인하였다. 이러한 해석을 통하여, 체결부에서 나타나는 응력분포로부터 복합재료 평판에서의 파손형태를 예측할 수 있다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제19권2호
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• pp.223-231
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• 2007

풍속의 확률분포를 고려한 통영생산기지 LNG 하역설비인 Unloading arm의 신뢰성해석을 수행하였다. 기상대의 풍속 관측기록을 이용하여 풍속의 극치분포를 추정하였으며 구조물에 가해지는 풍하중은 풍속과 풍압계수를 적용한 분포하중으로 고려하였다. 하역설비는 판요소와 입체요소를 이용하여 모델링하였고 지면접촉부는 접촉요소를 이용하여 압축력에만 저항하도록 하였다. 신뢰성해석을 위해서 주요부위의 최대응력을 표현하는 응답면을 구하였으며 이 값이 허용응력 및 항복응력을 초과하는지의 여부를 신뢰함수로 정의하여 파괴확률을 구하였다. 또한, 재료강도의 저하가 파괴확률에 미치는 영향을 파악하기 위하여 민감도 분석을 수행하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권4호
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• pp.1281-1293
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• 2013

현수교 주케이블용 평행강선 스트랜드(PPWS) 소켓의 엄밀한 수치해석을 위한 유한요소해석 모델을 제안하였고, 제안된 해석 모델을 이용하여 소켓의 거동을 분석하였다. 개별 강선과 소켓 내부 주입 합금재의 영향을 고려한 직교 이방성 재료 모델을 적용하였고, Coulomb 마찰 및 표면접촉 모델을 도입하여 소켓 내면과 주입 합금재 표면의 접촉 상태를 구현하였다. 인장 실험으로부터 측정된 소켓 외면의 변형율과 유한요소 해석 결과를 비교하여 제안된 유한요소 해석 모델의 타당성을 검증하였고, 마찰계수의 변화에 따른 소켓의 거동을 해석하였다. 해석 결과, 소켓 내면과 주입 합금재 표면의 마찰은 소켓과 주입 합금재에 발생하는 응력 집중을 크게 완화 시켰으며, 소켓 설계법에서 정의된 수직응력식은 소켓 내면과 주입 합금재 표면의 접촉응력 분포에서 상하부 사분위값의 평균을 대표하는 것으로 나타났다.

• 지질공학
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• 제8권3호
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• pp.215-224
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• 1998

LVDT에 의해 전체변형율이 측정되었고, 국부적 변형율은 변형율게이지에 의해 측정되었다. 또한 공시체에서의 응력 분포를 알기 위하여 유한요소법에 의한 축대칭 탄소성 해석을 하였다. 단면구속영향을 고려하면 H/D=1인 경우에 특히 구속영향을 크게 받는다. 또한 공시체 직경에 대한 공시체 길이가 길어질수록 영향을 적게 받는다는 것을 알 수 있다. 공시체와 재하판과의 접촉면에서 응력 및 변위 분포는 접촉하고 있는 두 재료의 탄성계수비와 접촉면의 마찰저항에 크게 좌우된다. 즉 암석공시체에 대한 재하판의 영향은 경암에서보다 연암에서 더 현저하다 또한 단면구속이 변형율 분포에 미치는 영향 및 치수효과는 강성이 큰 암석에서 현저하게 나타난다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권3호
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• pp.77-88
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• 2007

본 연구에서는 사질토의 탄성 및 탄소성 거동을 모사하기 위한 미시역학 기반의 구성 모델을 개발하였다. 개발 모델은 접촉 방향의 공간 분포를 통계적으로 처리한 조직 이방성, 응력비에 따른 조직 이방성의 변화, 간극비 변화에 따른 접촉점 수의 변화, 그리고 미시적 탄성-탄소성 접촉 강성을 고려하였다. 금속 재료에 대한 시험결과를 이용하여 미시적 탄소성 접촉 강성 모델을 수직 접촉력과 입자의 항복 접촉력에 대한 거듭제곱 함수의 형태로 유도하였다. 모델 변수를 정량적으로 평가하기 위해 직교 이방 탄성 계수의 근사식을 유도하였다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제1권2호
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• pp.7-16
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• 1985

성토 하에 매설된 강성관에 있어서 관의 두께, 매설상태, 성토높이, 성토흙의 탄성계수, 트렌치의 폭 및 깊이 등이 매설관에 작용하는 응력에 미치는 영향에 대해서 유한요소법의 선형해석을 이용하여 검토하였다. 관 주위의 수직접촉헌력의 분포와 수직하중을 선형중도귀식으로 나타내었으며, Marston-Spangler 이론에 의해서 구한 수직하중은 유한요소해석에 의한 값보다 일반적으로 크다. 그리고 Marston Spangler이론에서 이용되는 침하비는 항상 일정하지 않고 위에서 언급한 여러가지 요인의 유기에 따라서 달라진다는 사실을 알았다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제7권6호
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• pp.1012-1020
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• 2006

철도차량의 차륜에서 발생하는 크랙은 표면으로부터 개시하는 표면크랙, 내부에서 개시하는 내부크랙으로 나눌 수 있고, 이들 크랙은 철도의 안전운행에 위험요소가 된다. 그러므로 이들 크랙의 성장수명 판단은 매우 중요하다. 본 연구에서는 철도차륜의 표면크랙 및 내부크랙의 응력분포상태, 변위 및 성장수명을 연구하였다. 특히 내부 및 표면크랙에 대해 유한요소해석을 실시하여 크랙선단의 응력상태, 변위, 응력확대계수를 찾아내었고, 이를 바탕으로 Paris 공식을 사용하여 성장수명을 예측하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권2호
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• pp.161-166
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• 2010

본 논문에서는 시일 설치면에서의 마멸발생기구를 정확하게 조사하기 위한 연구의 일환으로 미세입자가 시일과 스틸면 사이에 존재하는 경우의 접촉문제를 비선형문제해석 프로그램인 MARC를 사용하여 해석하였다. 이 결과, 시일의 재질은 스틸면에서의 응력분포와 변형형상에 아주 큰 영향을 미쳤다. 특히, PTFE와 같이 탄성계수가 높은 시일인 경우에 스틸 표면은 국부적으로 항복상태에 도달할 뿐만 아니라 시일을 제거한 후에도 영구변형과 함께 상당한 크기의 압축/인장 잔류응력이 존재하였다. 따라서, 시일과 스틸면 사이에 경질입자가 존재할 경우에는 연삭마멸과 함께 피로마멸이 발생할 수 있음을 확인하였으며, 다양한 설계변수에 대한 추가연구가 요구된다.