• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2011년도 춘계학술논문집 2부
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• pp.951-953
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• 2011

본 논문은 현장에서 사용하고 있는 밸브 수압측정기를 3차원 자동설계 프로그램인 CATIA를 활용하여 설계하였다. 또한 3차원 유한요소 코드인 ANSYS를 활용하여 설계된 수압측정기에 대하여 유한요소 해석을 수행하여 내부압력에 따른 유체의 흐름을 구하였다. 본 해석결과를 활용하여 새로운 수압측정기를 개발함으로서 밸브 점검 시 시간을 단축하고, 사고를 방지하여 안전성을 향상시킨다.

• 전산구조공학
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• 제7권2호
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• pp.101-109
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• 1994

내압을 받는 섬유강화 복합적층 파이프 구조를 해석하기 우해 감절점 원통형 쉘 유한요소를 이용하였다. 이요소는 lockintg현상을 제거하고, 수렴성을 개선하기 위해 감차적분기법, 변위형의 추가, 가정된 전단 변형 도장을 사용한 9절점의 3차원 쉘 유한요소이다. 이 유한요소를 이용하여 여러개의 예제를 해석하고, 결과를 이론식 및 다른 구조해석 프로그램과 비교하였다. 비교결과 유한요소의 수렴도 양호하였고, 섬유강과 복합적층 파이프 구조의 섬유 배향 각도를 증가시킴에 따라 파이프의 처짐은 감소하면서 파이프의 강성이 증가함을 알 수 있고 이는 또한 90.deg.적층 각도가 내압을 받는 파이프 구조의 hoop tension을 유효하게 받을 수 있음을 보여주고 있다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제23회 추계학술대회 논문집
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• pp.278-281
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• 2004

본 논문의 목적은 KSLV-1 KM 축소형 연소관의 변형을 예측할 수 있는 효과적인 해석방법을 제시하는 것을 목적으로 하며, 내압을 받는 F/W 복합재 연소관에 대한 구조해석과 실험을 수행하였다. 효과적인 연소관의 해석을 위해 돔 무위 기하학적 비선형성을 고려한 유한요소법의 3차원 적층 축대칭요소(layered axi-symmetric solid element)에 적용하였다. 유한요소 해석은 전처리 프로그램(HC2004)을 이용 연소관 돔 부위에서의 기하학적 비선형성을 고려하여 ANSYS로 해석을 수행 하였으며, 그 결과 전처리 시간 및 계산 소요시간이 짧았으며, 수압실험 결과 값과 비교, 검토하였다.

• 수산해양기술연구
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• 제38권2호
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• pp.110-118
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• 2002

본 논문에서는 무요소 이론을 정식화하였고 이를 이용한 1차원 및 2차원 EFG 프로그램을 Visual Basic과 C언어를 이용하여 작성해 보았다. 그리고 각각의 EFG 수치해석의 예를 작성된 프로그램을 이용하여 해를 구하였다. 해석결과는 다른 문헌의 결과와 일치하였으며 해석결과에서 나타나듯이 무요소 해의 정도는 영향영역의 비례축소인자 dmax와 가중함수의 종류, 절점 배치형태에 의해 좌우된다는 사실을 알 수 있었다. 특히 1, 2차원 EFG 해석결과에서 가장 최적의 해를 보이며 정해(exact solution)에 가장 근접한 조건은 dmax = 2 이고 가중함수가 3차 Spline형일 때로 나타났으며 유한요소법과 마찬가지로 절점의 수가 많을 수록 그리고 절점을 균일하게 배치할수록 높은 정도를 나타내는 것을 알 수 있었다. 특히 2차원의 경우 3차 Spline형 이외의 다른 가중함수를 사용할 경우에 상당히 큰 오차를 나타내는 점은 1차원 EFG 해석의 결과와는 다른 점이었지만 그 외 대부분 같은 결과를 나타내었다. 1차원에서 절점을 임의로 배치한 경우는 비교적 균일하게 배치한 경우가 해에 근접하는 형태를 나타내었으며 절점 간격이 상대적으로 적은 곳에서 큰 오차를 나타내었다. 그리고 절점을 임의로 선택할 때 변위가 모두 ‘0’의 값을 가지는 경우를 볼 수 있는데, 이는 화면상의 좌표계산에서 생긴 미소한 오차가 절점들에 의해 반복됨으로서 발생하는 것으로 보인다. 또한 탄성계수 값이 클 경우 dmax 에서 계산이 제대로 수행되지 못하는 경우가 있는데, 이는 수치가 double형의 크기를 초과하기 때문인 것으로 보인다. 결과에서 나타나듯이 무요소법에서 적당한 가중함수와 비례축소 인자를 사용하면 정해에 가까운 우수한 해를 얻을 수 있다는 것을 알 수 있다. 비록 프로그래밍 과정이나 이론의 정식화가 유한요소법에 비해 상당히 어려운 점은 있으나 무요소법은 요소의 정보를 필요치 않으므로 사용자 입장에서는 매우 편리할 것이다. 앞으로 경계조건을 효과적으로 만족시키는 문제를 해결하고 효과적인 알고리즘이 개발된다면 실용적으로 유한요소법을 대신할 수 있는 좋은 대안이 될 수 있을 것이라 생각된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제32권3호
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• pp.58-65
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• 2004

유한요소법을 이용하여 액체 로켓 엔진 터보 펌프 터빈의 천이 열전달 및 구조 해석이 수행되었다. 해석 모델은 3차원 8절점 등매개변수 솔리드 요소로 구성되었으며, 전체 모델의 1/80만이 해석되었다. 열 스파이크를 포함하는 시동 조건과 정상상태에서의 하중이 고려되었다. 블레이드 면 위의 열전달 계수는 상용 열유동 해석 프로그램인 Fluent를 이용하였다. 개발된 유한 요소 코드를 이용하여 시동 및 정상상태에서 천이 열전달 응답을 구하였다. 또한, 원심력과 열하중이 가해질 때, 최대 응력 및 슈라우드의 변위를 구하였다.

• 전산구조공학
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• 제7권2호
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• pp.61-67
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• 1994

본 수치해석의 목적은 앵글 강부재의 극저사이클과 파괴실험으로부터 얻어진 거동의 재현 및 특히, 부재중에서 사장 심한 응력을 받는 부분에 대한 국소 응력-변형률의 이력과 누적상황을 추적하는 것이다. 이를 위해, 범용 구조해석 프로그램인 MSC/NASTRAN을 이용하여, 재료 및 기하학적 비선형을 고려한 대변형 3차원 유한요소 해석을 행하였다. 해석은 2단계 즉, 해석 I과 II로 나누어 실시하였으며, 본 해석의 전반적인 거동은 실험결과와 매우 잘 일치하였다.

• 전산구조공학
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• 제2권2호
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• pp.73-83
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• 1989

2차원적인 유한요소들을 각 절점에서 6개의 자요도를 갖는 3차원인 입체로 결합함으로써, 횡하중을 받고 있는 합성 쉘 구조를 해석할 수 있는 프로그램 [MSSLL]을 개발하였다. 전체 구조물이 여러개의 반복되는 Substructure들로 이루어졌을 때에는, 인력의 소모를 극소화하고 계산시간을 절약할 수 있도록 해석과정에 Substructuring 기법을 본 프로그램에 도입하였다. 프로그램의 신뢰도를 확인하기 위하여 본 프로그램에 의한 해석결과와 다른 방법에 의한 결과를 비교분석 하였으며, 지진력을 받고 있는 8개의 개별 원추들로 구성된 쉘 구조의 거동에 대한 높이-경간비의 영향을 규명하기 위하여 변수연구를 수행하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권11호
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• pp.1757-1763
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• 2010

플라이휠 에너지 저장 장치는 잉여 전기를 회전관성을 통해 운동 에너지로 저장하는 장치로, 회전의 중심이 되는 축과 외부의 플라이휠로 구성이 된다. 수치해석을 위한 일반적 프로그램들은 3차원의 모델을 통하여 구조해석 및 주파수 응답 등의 해석을 수행하게 된다. 허나 상용 프로그램을 이용한 동역학적 해석의 응용은 매우 어려운 실정이며, 사용자가 그 방법을 익히는 것 또한 쉽지 않다. 이러한 문제들을 보완하고자 동역학적 해석을 위한 프로그램을 2차원의 모델을 사용하여 구축하였다. 본 논문에서 제시한 모델링은 회전체를 2차원으로 표현함으로써 3차원에 비해 시스템의 표현을 보다 단순화하여 시스템의 구조를 쉽게 이해할 수 있도록 하였으며, 회전체를 서로 다른 재질의 다중 레이어로 모델이 가능하게 하였다. 또한 축계에 추가적 강성의 영향을 줄 수 있는 열박음 부분에 대하여, 그 영향 정도를 선택적으로 입력할 수 있게 하여 열박음에 대한 효과를 조정할 수 있도록 하였다. 따라서 본 논문에서 제시하는 2차원 모델을 이용한 동특성 해석 프로그램의 해석 오차를 알아보기 위해 상용 프로그램의 해석 결과와 비교하였으며, 모델링을 위한 시간과 해석 수행 시간 역시 비교하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제14권6호
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• pp.1592-1602
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• 1990

본 연구에서는 최근에 주목되고 급속한 발전을 이루고 있으며 요소분할이 표 면만으로 가능하고 3차원해석에서도 데이터의 준비가 용이할 뿐만 아니라 탄성문제 특 히 균열문제의 해석에서 우수한 결과를 나타내는 경계요소법(boundary element metho- d)을 도입하여 무한영역에 대한 해석해인 Kelvin해를 기본해(fundamental solution)로 하고, 기본해에 대한 성질을 파악하여 3차원 경계요소법에 의한 선형파괴역학의 수치 해석용 프로그램을 개발해서 유한판재에 존재하는 표면균열의 응력확대 계수(Stress Intensity Factor : SIF) 값을 계산 및 비교 검토하고, 나아가서 혼합 모드(mode I+mode II)표면균열로 확장시켜 문제가 되고 있는 유한판재내의 표면균열 확장시켜 문 제가 되고 있는 유한판재내의 표면균열 결함평가의 해석에 유용한 응력확대 계수의 해 를 얻는 것을 목적으로 한다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권6호
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• pp.813-822
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• 2002

본 연구에서 초기재령 콘크리트의 단면 내 수화도와 온도 및 습도분포를 구하는 3차원 유한요소 해석 프로그램을 개발하기 위한 수화도에 따른 재료 모델을 제시하고, 수치해석 절차에 관하여 정립하였다. 재료물성이 급격히 변화하는 초기재령 콘크리트의 거동을 모사하는 과정에서 온도 및 습도에 관련된 재료 물성이 수화도에 따라 결정하였다. 또한 수분거동 연구는 경화한(mature) 콘크리트에 대해서는 여러 연구자에 의해 수행되었지만, 초기재령 콘크리트의 전달계수, 수분용량에 관한 연구는 제대로 정립되지 않은 실정이다. 또한 일반적으로 보통콘크리트에서 무시되는 수분감소항은 고강도 및 고성능 콘크리트의 자기건조(self-desiccation)와 관련된 자기수축(autogenous shrinkage)을 유발하고, 이는 구조물의 장기 내구성 및 사용성 측면에서 중요한 관심사이다. 따라서 본 연구는 초기재령 콘크리트의 온도 및 수축에 의한 응력을 평가하기 위하여, 고강도 및 고성능 콘크리트를 포함한 초기재령 콘크리트의 온도 및 수분거동을 적절히 표현하는 수학적 재료 모델을 제시하고, 콘크리트의 단면 내 수화도와 온도 및 습도분포를 결정하는 3차원 유한요소 해석 프로그램을 개발하였다. 개발된 해석프로그램을 이용한 수치해석 결과는 실험결과와의 비교를 통하여 그 타당성을 검증하였다.