• 제목/요약/키워드: 충격응답 해석

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유한 요소법에 의한 적층 복합 보의 충격 해석 (Impact analysis of a liminated composite beam by the finite element method)

  • 안국찬;김문생;김규남
    • 대한기계학회논문집
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    • 제12권4호
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    • pp.652-661
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    • 1988
  • 본 연구에서는 이질, 이방성 적층 복합보(beam)의 이론적 충격 응답을 해석하 기 위하여 Sun의 고차 보 유한 요소 이론을 복합 재료 이론과 식(1)~식(3)의 접촉 법 칙을 고려하여 수정하였고, 이 중 충격 접촉력에 관하여는 각각 [90˚/45˚/90˚/-45˚ /90˚]$_{2S}$와[0˚/45˚/0˚/-45˚/0˚]$_{2S}$의 두 적층 형태를 가지는 흑연/에폭 시와 유리/에폭시 복합 재료에 대한 강구(steel ball)에 의한 충격해석을 하여, Yang 의 식에 의한 최대 접촉력과 비교 검토하였고, 다음 변형율 파형을 파동 전파(wave propagation)이론에 의해 비교 검토하므로써 이 수정된 이론의 타당성을 입증하였다.하였다.

낙하 충격 해석을 위한 명시법 과도응답의 가우스커널 평활화 기법 (Gaussian Kernel Smoothing of Explicit Transient Responses for Drop-Impact Analysis)

  • 박문식;강봉수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권3호
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    • pp.289-297
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    • 2011
  • 명시적 유한요소법은 비선형성이 많은 대형 문제를 푸는 데는 꼭 필요하지만 종종 그 결과의 해석에 있어서는 어려움이 수반된다. 특별한 경우, 가속도의 과도응답은 극심한 불연속, 과도한 노이즈 또는 앨리어싱이 발생하여 평가가 불가능할 때도 있다. 본 논문에서는 유한요소법의 명시적분에 의한 과도응답 및 응답스펙트럼의 새로운 후처리기법을 제안한다. 해석기에 의한 가속도 거동의 수치적인 에러를 제거하고 물리적인 가속도를 추출하기 위하여 가우스커널을 이용하는 평활화법을 제안하였다. 이 평활화는 신호처리 필터링 기법과 같이 복잡한 주파수에 대한 고려가 없이도 속도에 대한 결과와 응답스펙트럼을 참조함으로써 행해진다. 특히 가우스커널 평활화는 가속도의 피크 값을 잘 나타내면서도 평활도가 우수하였다. 제안된 평활화법에 의하여 부드러운 가속도는 물론 이를 이용하여 설계에서 필요한 층 응답스펙트럼을 구할 수 있다.

피라미드형 금속 내부구조체를 가진 얇은 금속샌드위치 판재의 결함 모드 (Imperfection Mode of Thin Metallic Sandwich Plate with Pyramidal Metallic Inner Structures)

  • 안동규;선향선
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제37권2호
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    • pp.187-192
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    • 2013
  • 피라미드형 금속 내부구조체를 가진 얇은 금속 샌드위치 판재는 외판들과 내부구조체를 연속적 프로젝션 용접하여 제작한다. 이 용접공정에서 발생하는 용접압력 때문에 내부구조체의 변형에 의한 내부구조체의 결함이 발생한다. 내부구조체의 결함은 저속 충격하중이 부가된 얇은 금속 샌드위치 판재의 응답에 영향을 미친다. 이 논문에서는 피라미드형 금속 내부구조체를 가진 얇은 금속 샌드위치 판재의 지배적인 결함 모드를 도출하고자 한다. 3 차원 유한요소해석을 통하여 여러가지 결함모드에 대한 얇은 금속 샌드위치 판재의 충격 응답 변화를 고찰하였다. 또한 유한요소해석 결과와 낙하 충격시험 결과를 비교/분석 하였다. 이 결과로부터 피라미드형 금속 내부구조체를 가진 얇은 금속 샌드위치 판재의 지배적인 결함모드를 4 개 지주들에 대칭 결함이 적용된 전방형 대칭 결함모드로 선정하였다.

안전정지지진에 대한 Spacer Grid 충격하중의 동특성 (Dynamic Characteristics of Spacer Grid Impact Loads for SSE)

  • Jhung, Myung-Jo;Song, Heuy-Gap;Park, Keun-Bae
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제24권2호
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    • pp.111-120
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    • 1992
  • 본 논문은 안전정지지진에 대한 spacer grid충격하중의 동적특성을 고찰한 것이다. 안전정지지 진 (SSE: Safe Shutodown Earthquake)을 가진력으로 사용하였고 모델로는 가장 긴 15 row의 핵연료집합체 모델을 사용하였다. 외부에서 제공되는 입력데이타의 불확실성을 보상하기 위하여 흔히 사용되는 10%증가된 입력값과, NRC 권고사항인 입력응답스펙트럼의 이동효과의 영향이 평가되었다. 평가대상으로는 spacer grid의 충격력이 사용되었다. 해석결과로서 입력응답 스펙트럼의 이동효과의 영향은 거의 무시할 수 있으나 증가된 입력값의 영향은 spacer grid의 충격력에 큰 영향을 줌을 알 수 있었다. 따라서 원자로노심의 동적응답을 위해서는 입력응답 스펙트럼을 이동시키면서 해석할 필요가 없음을 확인하였다.

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복합 구조물의 충격 응답 특성을 이용한 취약성 평가 모델 연구 (Vulnerability Assessment for a Complex Structure Using Vibration Response Induced by Impact Load)

  • 박정원;구만회;박준홍
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권10호
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    • pp.1125-1131
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    • 2014
  • 복합 구조물의 충격 진동 특성을 이용한 취약성 분석 기법을 제안하였다. 프레임 요소로 구성된 구조물의 충격 거동을 파악하기 위해서 스펙트럴요소법을 적용하였다. 티모센코 보함수를 이용해 고속충돌에 의한 고주파 성분을 포함하는 충격파 전파 특성을 시뮬레이션하였다. 구조물의 결합부분에서는 종방향과 횡방향 파동의 상호 작용을 고려한 파동 전달을 해석하였다. 충격력이 구조물에 작용할 경우 주파수 및 시간 응답을 얻고 전체 구조물에서 충격에너지 전파 특성을 파악하였다. 구조물의 위치별로 계산된 최대가속도 크기와 시스템을 구성하는 주요 부품의 허용 가속도 기준에 의한 취약확률 함수를 정의하고 시스템의 취약 확률을 계산하였다. 제안된 취약성 분석 절차를 이용해 3 차원 전투 차량의 충격 응답을 얻고 충격에 취약한 구조물 위치를 파악하였다.

천장시스템의 동특성 식별 및 인접 구조물과의 충돌을 고려한 동적응답해석 (Identification of Dynamic Characteristics and Numerical Analysis of Ceiling System Considering Collision Adjacent Structures)

  • 전민준;주보근;조봉호;이상현
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제32권4호
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    • pp.205-213
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    • 2019
  • 2017년 발생한 포항 지진으로 인하여 천장재, 외장재, 커튼월 등 비구조재의 파괴에 의한 피해가 다수 보고되었으며 비구조재의 내진설계가 중요해지고 있다. 본 연구에서는 임팩트해머 테스트를 통해 행어볼트 길이에 따른 천장재의 고유진동수와 감쇠비를 식별하였다. 또한 천장재가 벽 또는 다른 구조체에 충돌하는 경우 발생하는 충격효과를 정확히 고려하기 위해 충돌실험을 수행하였다. 식별된 천장재의 동특성과 충격지속시간을 바탕으로 실제로 천장재가 지진하중으로 인하여 주변 구조물과 충돌이 발생하는 경우에 대한 천장재 응답특성을 수치해석을 통하여 분석하였다. 수치해석 시뮬레이션 결과, 충격하중은 이격거리에 따라 선형적으로 증가하는 경향을 보였으며, 달대길이와는 무관한 것으로 나타났다.

진동절연 시스템의 충격력과 충격응답 해석 (Contact Force and Response Analysis of Vibration Isolated Systems)

  • 김준호;박윤식
    • 대한기계학회논문집
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    • 제18권12호
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    • pp.3185-3194
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    • 1994
  • In this study, an impact model and impact response analysis method was suggested for the impacts between arbitrary shaped bodies. Unlike the impacts between geometrically simple structures, there is no rules to analyze the impacts between general elastic structures First of all, it has been attempted to explain the impoot between arbitrary elastic structures as the elastic deformation of a virtual contact spring in the vicinity of contact points. The contact stiffness and the exponent are determined from the Hertz's contact theory and F. E. analysis. In order to evaluate the validities and limitations of the proposed methods, an impact tester and the miniature of container, missile and isolators have been provided and tested experimentally. All the experiments were performed with various impact conditions. The results obtained by the proposed methods were directly compared with the measured values in terms of maximum contract force, contact duration, the shape of contact force and the structure responses. The computed contact force and responses, using this proposed methods, were very close to the measured results, unless any plastic deformations were presented.

선회운동에 따른 배플형 연료탱크의 동응답 해석 (Dynamic Response Analysis of Baffled Fuel-Storage Tank in Turnaround Motion)

  • 조진래;홍상일;김민정
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제16권1호
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    • pp.77-86
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    • 2003
  • 비행체의 선회운동 시 액체연료 저장탱크의 동응답을 ALE(arbitrary Lagrangian-Eulerian) 유한요소법을 이용하여 해석하였다. 연료탱크는 선회운동 시 내부 연료의 관성력에 의해 상당한 양의 충격하중을 받게 된다. 또한 이로 인해 유발된 큰 동 하중과 모멘트는 구조물의 안정성과 제어시스템에 영향을 미친다. 본 논문에서는 내부연료의 동적 영향력을 억제하기 위하여 링형배플을 채용하였다. 배플개수와 배플위치에 따른 연료탱크의 파라메트릭 해석을 통하여 연료탱크의 동응답 특성에 미치는 배플의 영향을 분석하였다. 유체와 구조물 사이의 연계는 ALE 유한요소법을 통하여 정확하고 효과적으로 처리되었다.

MIL-S-901D 부유식 충격시험기의 충격응답 해석 (Shock Response Analysis of A MIL-S-901D Floating Shock Platform)

  • 권정일;이상갑;정정훈
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2001년도 추계학술대회논문집 II
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    • pp.761-765
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    • 2001
  • Shock responses of the MIL-S-901D standard floating shock platform("SFSP") subject to underwater explosions(UNDEX) are analyzed by using the LS-DYNA/USA. For the analysis, surrounding fluids as well as the SFSP are included in a 3D FE model to consider the cavitation effects of the UNDEX shock wave. The calculated results are compared with the existing test results and it is confirmed that the analysis results predict accurately the shock behaviors of the SFSP.

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고무 마운트로 지지된 2.5인치 하드디스크 드라이브의 충격 응답 해석 (Shock Response Analysis of 2.5in Hard Disk Drive Supported by Rubber Mounts)

  • 설웅;장영배;박노철;박영필
    • 정보저장시스템학회:학술대회논문집
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    • 정보저장시스템학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.215-216
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    • 2005
  • Nowadays, mobility as well as basic performances has been the important performance index of hard disk drive, It makes a system unstable to satisfy mobility, huge storage capacity and high transfer rate. Shock and vibration analysis has been important because hard disk drive could be exposed by external shock and vibration. The probability of this situation has been increasing. In this research, each component and the whole system of 2.5in HDD are made to a finite element model. Results of finite element analysis are compared with the results of experimental modal analysis. Shock analysis is executed for 2.5in hard disk drive.

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