본 연구는 고체 추진기관의 각종 밀봉 부에 많이 사용되는 O-링의 설계시 고려되는 각종 형상인자의 변화에 따른 O-링의 거동과 응력 상태를 분석하여 설계 최적조건을 찾기 위한 내용을 다루고 있다. 조립 부의 내외경과 조립 공차, 챔퍼길이와 각도, 조립 홈의 외경, 깊이, 폭, 구성반경, O-링의 내경과 선 직경 등의 설계 변수에 의한 조립부 형상과 재료의 물성치, 유한요소 선택 및 요소 분할, 경계조건, 하중조건, 접촉부 정의 등을 MSC/PATRAN3의 $PCL^{[1]}$/로 프로그래밍 하여 설계변수에 의한 결과 분석을 손쉽게 수행할 수 있도록 시도하였다 고무의 Hyperelastic 물성치는 문헌상의 자료$자료^{[2]}$에 제시된 Ogden 상수를 사용하였으며 추후에는 인장시험, 순수전단시험, 이 축 인장시험을 통해 실험적으로 측정$^{[3]}$ 하여 적용할 예정이다. 고무의 대변형, 대 변형률을 고려한 비선형 응력해석은 MSC/PATRAN3의 Advanced FEA 모듈과 ABAQUS 5.5를 사용하였다. 본 연구에서의 해석결과를 설계변수들의 영향을 비교 분석하는데 사용하였으나 그 정확도가 입증된 상태는 아니며 추후 실제 조립 및 수압시험을 통해 평가할 예정이다.
충돌이란 두 개 이상의 물체가 특정한 상대 속도로 부\ulcorner칠 때 나타나는 현상으로서 준 정 적(quasi-static) 조건하에서 나타나는 현상과 크게 다음 두 가지 특징을 들 수 있다. 첫째, 관 성력이 매우 중요하다. 따라서 기본 역학 및 물리학 보존법칙에 기초를 둔 모든 지배 방정식에 이 영향을 반드시 포함시켜야 한다. 둘째, 응력파(stress wave)에 의한 재료의 변형을 들 수 있다. 이 응력파는 시간과 거리에 따라 급격히 감소되므로 대부분의 경우 국부적으로 많은 변형이 일 어난다. 충돌에 의하여 일어나는 재료의 변형 특성은 충돌 속도에 따라 매우 다르게 나타난다. 이러한 특징들을 표 1에 나타내었다. 이 글에서는 충돌 해석 프로그램의 특징과 구성을 소개하고 그중 엑스플리시트 유한요소방법을 사용한 금속 재료에 관련된 몇 가지 충돌현상의 해석 예를 소개하고자 한다.
잠수함은 운행 중 수압에 따라 자화 특성이 변하므로 자기정숙화에 어려움이 있다. 본 논문은 잠수함 운행 중 수압에 따른 압력선체의 B-H Curve 특성 변화를 측정하였다. 잠수함의 압력선체는 강자성체 재질로 모델링 하여 제작하고 비자성체인 스테인리스로 보빈을 만들어 나사를 조이는 형태로 압축응력을 모사했다. 그 결과 응력이 가해지면 투자율이 작아지고 최대 자속밀도 또한 감소하였다.
Applications of bonded dissimilar materials such as integrated circuit(IC) packages, ceramics/metal and resin/metal bonded joints, are very increasing in various industry fields. It is very important to analyze the thermal stress and stress singularity at interface edge in bonded joints of dissimilar materials. In order to investigate the IC package crack propagating from the edge of die pad and resin, the fracture parameters of bonded dissimilar materials and material properties are obtained. In this paper, the thermal stress and its singularity index for the IC package were analyzed using 2-dimensional elastic boundary element method(BEM). From these results, crack propagation direction and path by thermal stress in the IC package were numerically simulated with boundary element method.
This paper presents a method of calculating the stress intensity factor (K) and crack propagation direction (${\theta}_0$) at the crack-tip that is associated with delamination in the large scale integration(LSI) package. To establish a reasonable strength evaluation method and life prediction, it is necessary to assess fracture parameters under various fracture conditions. Therefore, we conducted quantitative stress singularity analysis considering thermal stress simulating the changes of crack length (a), (h) and (v) in delamination using the 2-dimensional elastic boundary element method (BEM), and from these results predicted crack propagation direction and path.
In this paper, an evaluation method of fracture toughness on interface cracks was investigated in friction welded dissimilar materials with interfacial edge cracks. To establish a reasonable strength evaluation method and fracture criterion, it is necessary to analyze stress intensity factor under the load and residual stress condition on friction welded interface between dissimilar materials. The friction welded specimens with an edged crack were prepared for analysis of stress intensity by using the boundary element method (BEM) and the fracture toughness. A quantitative fracture criterion for friction welded STS 304/SM 45C with interface crack is suggested by using stress intensity factor, F and the results of fracture toughness experiment.
세라믹 애자 건조공정의 유한요소 시뮬레이션으로 건조공정중 애자의 온도분포, 습도분포, 습열응력분포, 그리고 변형형상을 예측하였다. 유한요소 수식화에서 온도구배, 습도구배, 전도, 대류 및 증발을 고려하여 불소성 세라믹의 온도분포와 습도분포를 구하였고, 온도 및 습도변화로 인한 체적 변화로부터 습열응력을 구하였다. 유한요소 수식화를 기초로 컴퓨터 프로그램을 개발하고, 개발된 프로그램을 사용하여 세라믹 애자의 건조공정을 시뮬레이션 하였다.
국산 간벌 소경재인 리기다소나무(Pinus rigida Mill.), 소나무(Pinus densifora Sieb. et Zucc), 일본잎갈나무(Larix kaemferi Carr) 및 상수리나무(Quercus acutissima Carr.)로 만든 무결점재에 대한 휨특성을 조사하였다. 휨강도와 탄성계수는 수종에 따라 차이가 있었다. 비중이 큰 상수리나무가 가장 큰 휨강도와 탄성계수를 나타냈으며, 비중이 작은 일본잎갈나무가 가장 작은 값을 나타냈다. 휨탄성계수와 휨강도는 응력파 탄성계수와 양호한 정의 상관관계를 나타내어 응력파 탄성계수에 의해 휨 특성 예측이 가능하였다.
본 논문에서는 산업용 용접구조물의 피로성능 평가를 위한 시간 및 비용 절감형 전산피로시험법을 개발한다. 임의의 하중에 놓인 용접구조물의 성능저하 현상(균열발생 및 진전 등)을 손상역학에 기반하여 역학적으로 기술하고 자체개발한 유한요소해석코드에 탑재하여 이를 전산적으로 시뮬레이션한다. 정도 높은 용접구조물 전산피로시험법의 개발을 위해 용접잔류응력과 재료파라미터를 자체개발한 유한요소해석코드를 통해 구현한다. 개발된 전산피로시험법은 용접구조물의 피로시험 결과와 비교함으로서 제안 기법의 적합성 및 유용성을 검증한다.
Application of friction welding is increasing in the manufacturing process of machine elements in many industry fields. To establish a reasonable strength evaluation method and fracture criterion, it is necessary to analyze stress singularity under the residual stress condition on friction welded interface between dissimilar materials. In this paper, a method to establish fracture criterion on interface of friction welded dissimiliar materials was investigated by using the boundary element method BEM and static tensile testing. A quantitative fracture criterion for friction welded dissimilar materials is suggested by using stress singularity factor, $\Gamma$.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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