• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.21 no.5
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• pp.493-504
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• 2008

This paper presents a computation of nonlinear elastic strains that may occur in the leaflet of the Edwards MIRA mechanical heart valve by the applied high blood pressure using the finite element analysis methodology. By adopting numerical analysis techniques of the commercial finite element analysis code, NISA, structural analyses of the Edwards MIRA mechanical heart valve are performed for the slight variation of leaflet thickness to get the elastic strains occurring in the leaflet while the high blood fluid pressures are applied to the leaflet surface in order that the maximum stress occurring in the leaflet may be less than the yield stress of the leaflet material(Si-Alloyed PyC). And so, only the geometric non-linearity is assumed because large geometric nonlinear elastic strains are expected rather than material nonlinear strains due to the applied high blood pressure. Computed linear and nonlinear elastic strains are compared to make sure the non-linearity of the computed elastic strain. The comparison result shows that large elastic strains occur clearly in the very thin leaflets as high blood pressures are applied. However, only the linear elastic strains occur for low blood pressures, and also for thick leaflets even for the high blood pressures. Hence the nonlinear structural analysis is very required in the structural design of a mechanical heart valve.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2007.11a
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• pp.574-577
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• 2007

본 논문에서는 실 시공 중인 PSC 교량에 대하여 풍하중에 의한 상시 진동 계측 자료을 기반으로, 교량의 동특성(고유진동수, 모드형상)을 추정하였으며, 이를 바탕으로 대상 교량의 탄성계수를 추정하여 정적 계측을 통한 탄성계수 결과와 비교하였다. 본 논문에서 사용한 동특성 추정 기법은, 대표적인 주파수 영역 해석 방법인 Frequency Domain Decomposition(FDD) 방법과 시간영역 해석 방법인 Stochastic Subspace Identification(SSI) 방법을 이용하였다. 탄성계수 추정은 유한요소모델과 계측 결과를 이용하여 두 개의 결과 차이가 수렴하도록 하는 반복 계산을 통해 탄성계수를 추정하였다. 우선, 탄성계수 추정 기법의 검증을 위해, 수치 해석을 통하여 그 기법을 검증하였으며, 해석 결과 정확한 탄성계수값을 추정하였으며, 이를 통해 본 논문에서 적용한 탄성계수 추정법에 대한 신뢰도를 확인하였다. 이를 바탕으로 사용된 추정 기법을 실 교량에 적용하기 위해 실제 상시 진동 계측 값을 바탕으로 실교량의 동특성 및 탄성계수를 추정하였다. FDD 및 SSI 기법을 통한 모드 해석 결과, 두 기법 모두 유사한 결과를 나타내어 FDD 및 SSI 두 방법에 대한 결과의 신뢰도를 확인 할 수 있었다. 추정 탄성계수 값은 거더 단면내 설치한 응력계 및 변형률계를 통한 계측 결과값의 범위 내에 있음을 확인하였다. 따라서 본 논문에서 적용한 교량의 상시 진동 데이터를 바탕으로 한동특성 및 탄성계수 추정법이 구조물의 대략적인 탄성계수 및 이에 따른 구조물의 전체적인 건전도를 파악하는데 도움이 되리라 생각된다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.35 no.8
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• pp.855-861
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• 2011

We predict the rolled-strip profile for a 6-high mill using thin rolling theory and a numerical model. In the numerical model, we calculate the distributions of the contact pressures between the rolls and the rolling pressure between the strip and the work roll in the transverse direction using the geometric structure of the 6-high mill and the boundary conditions. We determine the distribution of the rolling pressure in the rolling direction via a thin-foil rolling model using Fleck's theory. We calculate the three-dimensional elastic deformation of the work roll using the pressures of the width and rolling directions. We then obtain the three-dimensional strip profile via the elastic deformation of the work roll during the rolling process. The profile is verified by a thin cold-rolling test and FE simulation.

• Journal of Adhesion and Interface
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• v.9 no.3
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• pp.20-26
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• 2008

It is well know that the structure of shape memory alloy (SMA) can change from martensite austenite by either temperature or stress. Due to their inherent shape recovery properties, SMA fiber can be used such as for stress or cure-monitoring sensor or actuator, during applied stress or temperature. Incomplete superelasticity was observed as the stress hysteresis at stress-strain curve under cyclic loading test and temperature change. Superelasticity behavior was observed for the single-SMA fiber/epoxy composites under cyclic mechanical loading at stress-strain curve. SMA fiber or epoxy embedded SMA fiber composite exhibited the decreased interfacial properties due to the cyclic loading and thus reduced shape memory performance. Rigid epoxy and the changed interfacial adhesion between SMA fiber and epoxy by the surface treatment on SMA fiber exhibited similar incomplete superelastic trend. Epoxy embedded single SMA fiber exhibited the incomplete recovery during cure process by remaining residual heat and thus occurring residual stress in single SMA fiber/epoxy composite.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.13 no.1
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• pp.101-113
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• 2001

The main purpose of this paper is to present deflections of laminated composite plates on the two-parameter foundations. that is an elastic foundation with shear layer. This paper focuses on the deformation behaviour of anisotropic structures on elastic foundations. The third-order shear deformation theory is applied by using the double-fourier series. To validate the derived equations the obtained displacements for simply supported isotropic and orthotropic plates on elastic foundations are compared with those of Timoshenko and LUSAS program. The results show an excellent agreement for the isotropic and LUSAS program. The results show an excellent agreement for the isotropic and orthotropic plates on the elastic foundations. Numerical results for displacements are presented to show the effects of side-to-thickness ratio aspect ratio, material anisotropy and shear modulus of foundations.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.31 no.5A
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• pp.361-367
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• 2011

This study introduces an elastic parabolic cable element for initial shaping analysis of cable-supported structures. First, an elastic catenary cable theory is shortly summarized by deriving the compatibility condition and the tangent stiffness matrices of the elastic catenary cable element. Next, the force-deformation relations and the tangent stiffness matrices of the elastic parabolic cable elements are derived and discussed under the assumption that sag configuration under self-weights is small. In addition the equivalent cable tension is defined in the chord-wise direction. Finally, to demonstrate the accuracy of the elastic parabolic cable element, nonlinear relationships of nominal cable tension-chord length and nominal cable tension-tangential stiffness for a single element are presented and compared with results using an elastic catenary cable theory as the slope is varied.

• The Korean Journal of Rheology
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• v.8 no.3_4
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• pp.215-225
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• 1996

평판형의 열가소성 수지를 유리전이온도 이상으로 가열한 다음 압력을 가함으로써 원하는 형상의 제품을 성형하는 열성형공정은 대상 수지가 큰 변형을 일으킬 뿐만 아니라 비선형적 거동을 보이게 된다. 따라서 수지의 변형거동 예측과 최적성형조건의 설정에 많은 어려움과 시행착오를 거치게 되는 바, 열성형 공정의 최적화를 위한 연구의 일환으로 원형 평판위 수지를 대상으로 수지의 부풀림 거동과 이에 따른 두께 분포를 예측할수 있는유한요 소법의 수치모사 알고리듬을 개발하고자 하였다. Piola-Kirchhoff 응력 텐서와 Green 변형 텐서 및 lagrangian 변형 텐서를 사용하여 평판상의 응력-변형에 대한 비선형의 에너지 수 지식을 수립하고 Newton-Raphson 반복수렴법을 이용하여 근사적으로 해석하였으며 수지의 유변학적 구성방정식으로는 neo-Hookean 모델, Mooney-Rivlin 모델 및 Ogden 모델등의 초탄성 모델을 사용하여 그결과를 비교하였다. 수치모사에는 두께가 매우 얇기 때문에 두께 방향의 응력변화를 무시할수 있는 membrane 가정을 도입한 2차원적 해석과 두께 방향의 응력 변화를 고려하는 3차원적 해석을 모두 수행하고 그 차이를 비교하였으며 3차원적 해석 의 경우에는 penalty법을 이용하여 비 압축성을 만족하였다. 일차적으로 내압을 받는 두꺼 운 원통계에 대한 수치모사 해석을 수행하고 완전해와 비교함으로써 개발된 수치모사 알고 리듬의 열성형 공정에의 적용 타당성을 검증하였으며 이를 이용하여 원형 평판의 자유부풀 림거동을 예측한 결과 Treloar 등의 실험결과와 잘 부합함을 확인하였다. 또 간단한 형상의 금형이 있는 경우와 반지름 방향으로의 온도변화에 따른 수지의 변형거동을 해석함으로써 실제 열성형 공정에서 요구되고 있는 성형품의 두께 분포를 균일하게 하기 위한 방안을 제 시하였다.

• Transactions of Materials Processing
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• v.1 no.2
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• pp.63-74
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• 1992

낙하햄머를 이용한 복잡형상의 다타격 단조(multi-blow forging)를 파동 방정식에 기초를둔 엑스플리시트 시간적분 유한요소법을 사용하여 해석하였다. 초기에 햄머가 일정속도로 단조 재료를 타격하고 그후 금형과 단조재료에 남아있는 탄성에너지에 의하여 금형이 단조재료로부터 완전히 분리될때 까지 계산을 수행한후 소성변형 만을 다음 타격시에 사용 하였다. 이러한 방법을 사용하여 원하는 형태가 이루어질때 까지 타격을 반복하였다. 마찰이 적을수록 그리고 햄머의 초기속도가 빠를수록 타격 효율이 증가함을 확인 하였다. 또한 일정 타격후 다이의 진동을 관찰할수 있었다.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.4 no.3
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• pp.107-115
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• 2000

충적지반에 건설된 원형 단면을 갖는 터널은 지진시에 지반의 전단 변형의 영향을 받아 좌우교차로 경사진 타원형상의 변형을 반복한다. 본 논문에서는 이 특별한 진동모드를 이용하여 지반-터널계의 상호작용 및 면진 효과가 검토되었다. 지반과 터널의 경계가 완전히 결합되어 있는 경우에 대한 지반 -터널계의 상호작용 효과 및 지하 구조물의 지진피해를 줄이는 한가지 방법으로써 터널 주위를 면진재로 피복하는 방법에 대한 면진효과가 토론되었다. 그 결과 면진재의 포아송비를 작게 하거나 지반과 면진재의 전단탄성계수의 비를 증가시킴으로서 면진 효가가 증가함을 알 수 있었다.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.19 no.2
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• pp.189-197
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• 2003

In this paper, deformation characteristics of fiber-mixed-soils were studied at small strain range(0.0001%～1%) using resonant column test and triaxial test, and reinforcement effect was evaluated by the measure of maximum shear moduli. The effects of the major parameters such as fiber content, aspect ratio and fiber type on reinforcement were comparatively assessed. The specimens were remolded from Jumunjin Sand randomly mixed with discrete polypropylene staple fibers. Maximum shear moduli of fiber-mixed-soils increased by up to 30% and modulus reduction was also restrained in nonlinear range. Shear moduli increased as the aspect ratio increases. The reinforcement was more effective with fibrillated fiber than with monofilament fiber. The most effective reinforcement was achieved with the specimen of 0.3 % fiber content.