• 제목/요약/키워드: 직교이방성 재료

검색결과 130건 처리시간 0.022초

직교이방성 연료전지 스택의 유한요소 해석 (Finite Element Analysis of Fuel Cell Stack with Orthotropic Material Model)

  • 전지훈;황운봉;조규택;김수환;임태원
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국복합재료학회 2003년도 추계학술발표대회 논문집
    • /
    • pp.175-178
    • /
    • 2003
  • Mechanical behavior of a fuel stack was studied by the orthotropic material model. The fuel stack is mainly composed of bipolar plate (BP), gasket, end plate, membrane electrolyte assembly (MEA), and gas diffusion layer (GDL). Each component is fastened with a suitable pressure. It is very important to maintain a suitable contact pressure of BP, because it affects the efficiency of the fuel cell. This study compared mechanical behavior of various fastening types of the fuel cell stack. Bar, band, and modified band fastening type are used. The band fastening type showed that it reduces total volume of the cell, but it does not improve the contact pressure distribution of each BP. The modified band fastening type was designed by considering the deformations of band fastening type, and it showed a good enhancement of contact pressure distribution.

  • PDF

직교이방성 I-Shape 압축재의 국부-전체 상호좌굴에 관한 해석적 연구 (An Analytical Study on the Local - global Interaction Buckling of Orthotropic I-Shape Compression Members)

  • 김학군;정상균;윤순종
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국복합재료학회 2000년도 추계학술발표대회 논문집
    • /
    • pp.1-4
    • /
    • 2000
  • This paper presents the analytical results of local - global interaction buckling of orthotropic I-shape compression members. Employing the equilibrium approach, the characteristic equation for local and global interaction buckling of I-shape compression member is derived. Using the derived equation, the buckling coefficients with respect to the ratio of length to width for the I-shape column are suggested as a graphical form. In addition, graphical forms of local, global and FEM results are presents, and they are compared with those in published document.

  • PDF

탄성지지된 3경간 연속 복합슬래브교량의 간단한 진동해석 (Simple Method of Vibration Analysis of Three Span Continuous Composite Slab Bridges with Elastic Intermediate Supports)

  • 한봉구;김덕현
    • 한국강구조학회 논문집
    • /
    • 제17권3호통권76호
    • /
    • pp.317-324
    • /
    • 2005
  • 본 연구에서는 3경간연속 탄성지지된 복합슬래브교량을 특별직교이방성 판이론을 응용하여 해석하였다. 불균등단면이나 임의의 경계조건을 가진 보나 타워구조물의 고유진동수를 계산하는 방법을 탄성지지된 3경간 연속 복합슬래브교량에 적용하여 연구하였다. 슬래브 상판은 특별직교이방성 판으로 취급하였다. 진동해석에 필요한 변위의 영향계수는 여러 가지 방법으로 구할 수 있으나 본 논문에서는 유한차분법을 사용하였다. 또한 휨강성에 대한 영향과 기초의 탄성계수에 대한 영향에 대하여 연구하였다.

양단단순-타단자유인 특별직교이방성 적층복합판의 간편한 진동해석 (A Simple Method of Vibration Analysis of Speical Orthotropic Plate with A Pair of Opposite Edges Simply Supported and the Other Pair of Opposite Edges Free)

  • 김덕현;이정호;홍창우;박제선
    • Composites Research
    • /
    • 제12권4호
    • /
    • pp.33-41
    • /
    • 1999
  • 이 논문에서는 첨가질량이 있거나 없는 구조요소에 대한 간편하고 정확한 진동해석 방법이 주어진다. 사용된 방법은 1974년 Kim, D. H.에 의해 개발되었다. 이 방법은 변단면과 다양한 경계조건을 갖는 판에 매우 효과적이다. 이 방법은 양단단순-타단자유를 갖는 특별직교이방성 적층복합판에 대해 적용되었다. 이러한 판은 콘크리트 거더-가로보 시스템을 포함하는 단순 지지된 교량상판의 대부분을 나타낸다. 쉬운 이해를 위해 상세한 실예가 보와판에 대해 주어졌다.

  • PDF

자유경계를 갖고 탄성기초에 놓인 특별직교이방성 적층복합판의 진동해석 (Vibration Analysis of Special Orthotropic Plates on Elastic Foundation with Arbitrary Boundaries)

  • 김덕현;이정호;홍창우;심도식
    • Composites Research
    • /
    • 제12권4호
    • /
    • pp.25-32
    • /
    • 1999
  • 불규칙단면과 다양한 경계조건을 갖는 보와 타워구조물의 1모드 하에서 고유진동수를 계산하는 방법은 1974년 Kim, D.H에 의해 개발되었다. 이 논문에서는 자유경계를 갖고 탄성지지된 특별직교 이방성 적층복합판에 대한 이 방법의 응용결과가 주어진다. 이러한 판들은 고속도로 콘크리트 슬래브와 교량 혼성 복합 포장에서 볼 수 있다. 이 진동해석을 위해 어떤 방법이라도 처짐에 대한 영향면을 구하는데 사용될 수 있다. 이 논문에서는 유한차분법이 사용되었다. 고유진동수에 대한 기초 탄성계수의 영향과 판의 형상비의 영향이 연구되었다. 고유진동수에 대한 판 자중의 무시효과가 또한 심도있게 연구되었다.

  • PDF

비대칭물성을 고려한 일축방향 섬유강화 복합재료 C링의 점탄성적 거동해석 (Viscoelastic Bending Behaviors of Unidirectional Fiber Reinforced Composite C-rings with Asymmetric Material Properties)

  • 이명규;이창주;박종현;정관수;김준경;강태진
    • Composites Research
    • /
    • 제13권5호
    • /
    • pp.18-30
    • /
    • 2000
  • 일축방향 섬유강화 복합재료 C링의 최적설계를 위하여, 이의 점 하중 하에서의 점탄성적 하중완화거동을 해석하였다. 이를 위하여 곡선보의 굽힘 이론을 이용하여 탄성학적 처짐과 굽힘 강성의 해석을 수행한 후 상당원리(correspondence theorem)를 이용하여 점탄성학적 하중완화 거동을 해석하였다. 일축방향 섬유강화 복합재료의 직교이방성 뿐만 아니라 복합재료의 인장강성과 압축강성의 차이에서 기인하는 비대칭물성도 함께 고려하였다. 그 결과 C링의 단면의 두께가 반지름에 비해 충분히 작은 보라면 보이론만으로도 정확하게 곡선보를 해석할 수 있고 하중완화 이론값 또한 실험값과 잘 일치하고 있음을 알 수 있었다.

  • PDF

복합재료로 만들어진 단순지지 샌드위치 슬래브 교량의 파괴강도해석 (Failure Strength Analysis of Simply Supported Sandwich Slab Bridges made by Composite Materials)

  • 한봉구;김세원
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
    • /
    • 제11권1호
    • /
    • pp.77-84
    • /
    • 2007
  • 본 논문에서는 복합재료로 만들어진 단순지지된 샌드위치 슬래브 교량의 설계 방법을 제시하고자 한다. 거더나 가로보를 포함한 대부분의 교량시스템에서 교량 상판은 특별직교이방성판으로 거동한다. 이러한 단면을 갖는 시스템은 Navier 해법이나 Levy 해법 형태와는 다른 경계조건 또는 불규칙한 단면을 갖게 되어 해석적 해법을 얻기가 쉽지 않다. 이러한 문제를 해석하기 위하여 유한차분법이 이용되었다. 복합재료로 이루어진 교량을 설계하기위하여, 단면은 가장 경제적이면서 응력에 유리한 폼코어 형태를 채택하였고, 응력을 산출함에 있어서는 유한차분법 프로그램을 이용하였다. 복합신소재 특수기술자의 실험을 기초로 질량이 증가에 따른 파이버의 인장강도 감소를 나타내는 공식을 도출하였다. 이 공식으로부터 치수 증가에 따른 인장강도 감소량을 구 할 수 있다. 파괴강도는 Tasi-Wu의 파괴강도이론을 이용하였다. 파괴강도해석은 본 논문에서 제시하고 있는 인장강도의 감소를 고려하여 제시하였다.

直交 異方性 無限平版 內部의 圓孔周圍 龜裂 解析 (Analysis of cracks emanating from a circular hole in an orthotropic infinite plate)

  • 정성균;홍창선
    • 대한기계학회논문집
    • /
    • 제11권6호
    • /
    • pp.895-903
    • /
    • 1987
  • 본 연구에서는 참고문헌 (16)과 (17)에서 등방성과 이방성에 각각 처음으로 제시한 수정 사상 선점법(modified mapping-collocation method)을 이용해서 직교 이 방성 무한 평판 내부의 원공 주위 균열 문제에 대한 혼합모우드 응력 강도 계수를 구 하고자 한다. 본 문제는 기하학적으로 복잡하고 재료의 이방성이 강하기 때문에 해 가 아직 보고되어 있지 않다. 먼저 이론적 해석을 전개함으로써 규열 면에서의 무부 하 조건과 무한점에서의 경계 조건을 완전하게 만족시킨다. 그 후 나머지 원공 경계 에 최소 자승 선점 과정(least square collocation procedure)을 적용하여 근사해를 얻게 된다. 균열 선단 응력 특이성에 미치는 원공 경계 및 이방성의 효과를 알아보 기 위해서 여러가지 형태의 적층판에 대한 응력 강도 계수를 무차원화된 균열 길이의 함수로 나타내 보았다.

내부에 사각판이 결합된 복합재료 원통쉘의 자유진동 (Free Vibration of Composite Cylindrical Shells with a Longitudinal, Interior Rectangular Plate)

  • 이영신;최명환
    • Composites Research
    • /
    • 제12권5호
    • /
    • pp.65-79
    • /
    • 1999
  • 본 논문은 단순지지된 복합재료 사각판과 원통쉘이 결합된 구조물의 자유진동해석을 위한 해석적 방법에 대하여 기술하였다. 결합전 단순지시된 사각판과 원통쉘의 응답을 얻기 위하여 고전적 판이론과 Love의 얇은 쉘이론에 기초한 에너지법을 적용하였다. 결합구조물의 해석에는 동적응답법을 적용하였고, 길이방향 판과 쉘의 결합부에서의 동적 주기 하중과 모멘트는 Dirac 델타 함수와 정현 함수를 사용하였을 때 연속조건을 만족함을 보였다. 또한 원통쉘의 기하하적 매개변수인 쉘의 길이 대 반경비와 반경 대 두께비에 따른 진동특성의 변화를 고찰하였고, 복합재료의 섬유 방향각과 직교이방성 매개변수가 결합 원통쉘의 기본 진동수에 미치는 영향에 미치는 영향에 대하여 연구하였다.

  • PDF

단순지지된 샌드위치 슬래브교량의 파괴시 치수효과 (Size Effects in the Failure of Simple Supported Sandwich Slab Bridges)

  • 한봉구;김덕현
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
    • /
    • 제14권3호
    • /
    • pp.83-90
    • /
    • 2010
  • 구조물의 해석, 설계, 시공, 품질관리 등을 수립할 때 토목기술자는 경제적이며 효율적인 복합재료를 사용할 수 있다. 거더, 가로보, 콘크리트 상판으로 이루어진 교량시스템은 특별직교이방성 판으로 거동한다. 이러한 경계조건을 갖는 단면을 Navier 해 형태의 해석적 해를 구하기가 매우 어렵다. 복합재료로 이루어진 교량을 설계하기위하여, 단면은 가장 경제적이면서 응력에 유리한 폼코어 형태를 채택하였고, 응력을 산출함에 있어서는 유한차분법 프로그램을 사용하였다. 응력영역은 Tasi-Wu 파괴영역 기준을 이용하였다. 본 논문에서는 치수가 증가됨에 따른 인장강도 감소율을 고려하였다. 또한 이러한 경우에 대한 수치해석을 수행하였다.