The general approach using sine series expansions was represented to evaluate the radiation loading from a vibrating surface on a simply supported cylinder. In this paper, the fluid-loading coefficients (radiation impedance) for a submerged finite cylindrical shell with an arbitrary end condition are defined and evaluated. The vibrations of cylindrical shell are expressed by using cosine series expansions to analyze the radiation impedance for a finite cylindrical shell. It is possible to represent the displacements at both ends of cylindrical shell in comparison with sine series. The direct and cross modal components of fluid-loading coefficients are shown and the validity of cosine series expansions are verified from the results of numerical computations. This approach and results are directly applicable in the analysis of sound radiation from subemerged finite cylindrical shell with arbitrary end conditions.
A model is constructed to evaluate the stress intensity factors(SIFs) for composites with an interlaminar crack subjected to as arbitrary crack surface loading. A mixed boundary value problem is formulated by Fourier integral transform method and a Fredholm integral equation of the second kind is derived. The integral equation is solved numerically and the mode I and II SIFs are evaluated for various shear modulus ratios between each layer, crack length to layer thickness, each term of crack surface polynomial loading and the number of layers. The mode I and II SIFs for the E- glass/epoxy composites as well as the hybrid composites are also evaluated.
본 연구에서는 구조체의 위상학적 최적화를 위한 비선형 formulation(NLP)가 개발, 검토되었다. 이 NLP는 multiple-loading하에서 임의의 오브젝티브 함수, 응력, 변위 제약조건들을 쉽게 다룰 수가 있다. 또한 이 NLP는 해석과 최적화 디자인을 동시에 실시함으로써 요소 사이즈가 영으로 접근함에 따른 강성 매트릭스의 singularity를 피할 수 있다. 즉, 평형 방정식을 등제약조건으로 치환함으로써 강성 매트릭스 그 자체나 그의 역매트릭스를 구할 필요도 없어진다. 이 NLP는 multiple-loading conditon하에서 테스트되었으며, 이를 통해 이 NLP가 다양한 제약조건하에서 강력하게 작용함이 입증되었다.
The paper presents the formulation of 3-nodal line semi-analytical Mindlin-Reissner finite strip in the buckling analysis of thin-walled members, which are subjected to arbitrary loads. The finite strip is simply supported in two opposite edges. The general loading and in-plane rotation techniques are used to develop this finite strip. The linear stiffness matrix and the geometric stiffness matrix of the finite strip are given in explicit forms. To validate the proposed model and study its performance, numerical examples of some thin-walled sections have been performed and the results obtained have been compared with finite element models and the published ones.
석션 매입 앵커(Embedded Suction Anchor; ESA)는 석션 기초(Suction Pile or Caisson)을 이용하여 앵커를 지중에 매설한 후 인발에 저항하는 계류앵커형식이다. 본 연구에서는 ALE (Arbitrary Larangan Eulerian) Adpative Meshing 기법을 이용한 수치해석을 통해 석션 매입 앵커의 인발 거동을 모사하고, 그 결과를 기존 연구에서 수행된 원심모형 실험 및 한계 평형법을 이용한 해석적 방법의 결과와 비교 분석 하였다. 이를 통해 앵커의 수평 연직 경사 방향의 인발 거동을 평가하였으며, 수치 해석 결과, 수평 재하 시 중간 위치에서 가장 큰 저항력을 발휘하는 것으로 나타났다. 연직 재하의 경우 재하 위치와 무관하게 유사한 저항력이 발휘 되었으며, 수평 저항력이 가장 큰 중간 위치에서 경사 하중을 가한 결과 경사각이 증가할수록 인발 저항력이 감소하는 것으로 나타났다.
Container load problems are conventional issues in history. Loading cylindrical or rectangle packages in restricted space is required to be efficient to minimize remaining area. Many people have depended on experience or known simple algorithms for a long time. Recently systematic algorithms are published over the world with developed computer technology. Maximal rectangles algorithm is well known to load arbitrary rectangles in a larger rectangle container with the organized manners. However, this algorithm has significant drawbacks, which are influenced by orientation of input load. We propose post-selective method to complement these orientation effects, which is found out to improve the loading efficiency.
In the shape design of flexible structures, it is useful to predict the initial shape from the desirable large deformed shapes under some loading conditions. In this paper, we present a numerical procedure of an initial shape determination problem for hyperelastic materials which enables us to calculate an initial shape corresponding to the prescribed deformed shape and boundary condition. The present procedure is based on an Arbitrary Lagrangian-Eulerian (ALE) finite element method for hyperelasticity, in which arbitrary change of shapes in both the initial and deformed states can be treated by considering the variation of geometric mappings in the equilibrium equation. Then the determination problem of the initial shape can be formulated as a nonlinear problem to solve the unknown initial shape for the specified deformed shape that satisfies the equilibrium equation. The present approach can be implemented easily to the finite element method by employing the isoparametric hypothesis. Some basic numerical results are also given to characterize the present procedure.
목적: 본 연구의 목적은 하악 구치부에서 두 가지 서로 다른 부하 양식에 따른 생역학적 결과를 비교하는 것이었다. 연구 재료 및 방법: 하악 구치부 자연치열 및 임플란트 모델을 제작하였으며, 임의로 부여된 교합과 아큐라 디지털 교합측정장치로 획득한 실제 교합 두 가지 하중 조건을 부여하였다. 임의로 부여된 교합의 경우, 총 100 N 하중을 교합점에 균일하게 배분하였으며, 실제 교합의 경우는 총 100 N 하중을 아큐라(Accura, Dmetec Co. Ltd., Seoul, Korea)로 측정된 정보에 근거하여 교합점에 차등 배분하였다. 하중에 대한 응력과 변위를 유한요소해석을 이용하여 분석하였다. 결과: 유한요소해석 결과, 서로 다른 부하 조건 하에서 등가응력 및 변위 모두 상당한 차이를 보였다. 결론: 유한요소해석 수행 시 정확한 측정에 기반한 실제 교합에 가까운 부하 조건을 재현하는 것이 추천된다.
A multi-layered orthotropic material with a center crack is subjected to an anti-plane shear loading. The problem is formulated as a mixed boundary value problem by using the Fourier integral transform method. This gives a Fredholm integral equation of the second kind. The integral equation is solved numerically and anti-plane shear stress intensity factors are analyzed in terms of the material orthotropy for each layer, number of layers, crack length to layer thickness and the order of the loading polynomial. Also, the case of monolithic and hybrid composites are investigated in terms of the local fiber volume fraction and the global fiber volume fraction.
해상에 활용되는 계류앵커형식 중 한 종류인 석션 매입 앵커(Embedded Suction Anchor; ESA)의 점토지반에서 인발 저항력을 평가하기 위해 ALE(Arbitrary Lagrangian Eulerian) Adaptive Meshing기법을 적용한 수치해석을 수행하였다. 기존에 수행된 원심모형 실험과 한계 평형법을 이용한 해석적 방법의 결과와 비교 분석을 통해 수치해석 기법을 검증하고, 이를 이용해 앵커의 수평, 연직, 그리고 경사 방향의 인발 저항력을 평가하였다. 더불어 경사 방향의 재하 이전에 앵커를 경사각만큼 회전시켜 앵커에 수직한 방향으로 인발이 가해지도록 하여 그 거동을 평가하였다. 그 결과, 수평 재하 시 중간 위치에서 가장 큰 저항이 발휘되었고, 연직 재하의 경우 재하 위치에 따른 저항력의 차이가 크게 나타나지 않았다. 앵커의 중간 위치에서 경사 재하 결과 경사각이 증가할수록 인발 저항력이 감소하였으며, 초기회전이 있는 앵커의 경우 초기회전각이 30도 이하일 때 인발저항력이 일정한 결과를 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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