• Structural Engineering and Mechanics
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• 제37권2호
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• pp.253-256
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• 2011

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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• pp.728-732
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• 2004

In the FE analysis of sheet metal forming, efficient results can be obtained by using shell elements rather than using solid elements. However, shell elements have some limitations to describe three-dimensional material laws. In the recent years, solid-shell element, which has only translational degree of freedom like solid element, has been presented. The assumed nature strain (ANS) and enhanced assumed strain (EAS) methods can be used to remove several solid-shell locking problems. In this paper, ANS method was used for diminish transverse shear locking and EAS method for thickness locking. Using the element, the steel pipe making process from flat plate analyzed effectively, which is including bending and welding.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.461-469
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• 2002

This paper deals with a fully coupled piezoelectric-mechanical assumed strain solid element that can be used for geometric and material nonlinear modeling of thin piezoelectric actuators. Since the assumed strain solid element can alleviate locking, the element is suitable for performance analysis of very thin actuators without locking. A finite element code is developed based on the finite element formulation and validated by solving typical numerical examples such as bimorph and unimorph beams. Using thecode, we have conducted performance analysis for LIPCA actuator. The estimated actuation displacement of LIPCA agrees well with experimental data under low prescribed voltage.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제20권3호
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• pp.353-364
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• 2007

이 논문에서는 원전 격납건물의 극한내압능력 및 파괴모드 평가를 위해 개발된 비선형 유한요소해석 프로그램 NUCAS 코드에 대하여 기술하였다. NUCAS는 미시적인 재료모델을 도입한 퇴화 쉘 요소와 탄소성 재료모델을 도입한 저차고체요소로 구성되어 있고, 퇴화 쉘 요소와 저차고체요소는 유한요소에서 발생할 수 있는 강성과대(overstiffness) 및 묶임현상(locking phenomenon)을 방지하기 위해서 각각 가변형도법(assumed strain method)과 개선된 가변형도법(enhanced assumed strain method)을 적용하였다. 개발된 NUCAS코드의 성능을 검증하기 위해서 다양한 철근콘크리트 구조물의 벤치마크 테스트를 수행하였고, 그 결과로부터 이 논문에서 개발한 유한요소해석 프로그램의 해석결과는 실험결과와 잘 일치하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권2호
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• pp.67-74
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• 2002

본 논문에서는 18절점 가정 변형률 솔리드 요소를 이용하여, 기계적 물리량과 전기적 물리량이 완전히 연성된 정적 문제를 해석할 수 있는 유한요소 정식화 과정을 유도하였다. 요소 결점의 축방향 변위 자유도 외에 전기 자유도를 추가하여 주어진 변위와 하중에 의해 발생하는 유도전압을 계산할 수 있다. 또한 가정 변형률 요소를 사용함으로써 박판형 구조물을 모델할 때 발생할 수 있는 잠김현상을 해소하였다. 유도된 유한요소 정식을 바탕으로 프로그램을 작성하였으며, 몇가지 수치예제에 적용하여 작성된 코드를 검증하였다. 본 요소를 이용하여, 여러 가지 변수가 THUNDER의 작동변위에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 통하여, 특정한 재료와 곡률을 갖출 경우 THUNDER의 작동성능이 향상됨을 확인하였다.

• Architectural research
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• 제11권1호
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• pp.15-23
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• 2009

An application of the constrained adaptive topology optimization (CATO) algorithm is described for three-dimensional topology optimization of engineering structures. The enhanced assumed strain lower order solid finite element (FE) is used to evaluate the values of objective and constraint functions required in optimization process. The strain energy (SE) terms such as elastic and modal SEs are employed as the objective function to be minimized and the initial volume of structures is introduced as the constraint function. The SIMP model is adopted to facilitate the material redistribution and also to produce clearer and more distinct structural topologies. The linearly weighted objective function is introduced to consider both static and dynamic characteristics of structures. Several numerical tests are tackled and it is used to investigate the performance of the proposed three-dimensional topology optimization process. From numerical results, it is found to be that the CATO algorithm is easy to implement and extremely applicable to produce the reasonable optimum topologies for three dimensional optimization problems.

• 복합신소재구조학회 논문집
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• 제1권2호
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• pp.1-13
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• 2010

복합적층구조의 층간분리현상은 탄성좌굴하중을 감소시키며 설계값보다 낮은 수준에서 전체구조물의 파괴를 유발한다. 따라서 복합적층구조의 층간분리 현상은 매우 중요한 문제이며 많은 이론과 실험적인 연구가 진행되어왔다. 본 연구에서는 3차원 이론을 사용한 효과적인 유한요소법에 기초하여 임베디드된 사각형 층간분리 현상을 갖는 복합적층판의 탄성좌굴 거동을 분석하였다. 해석을 위해 개발된 3차원 유한요소는 EAS-SOLID8이라고 이름 붙여졌으며 강화된 대체 변형률 방법을 사용하였다. 임베디드된 사각형 층간분리를 갖는 복합적층판의 탄성좌굴거동 분석을 위해 경계조건, 폭-두께비 변화에 대하여 매개변수 해석을 수행하였다. 본 연구의 그래프와 좌굴모드는 임베디드된 사각형 층간분리를 갖는 복합적층판의 설계에 매우 유용한 자료가 될 것으로 사료된다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2007년도 정기 학술대회 논문집
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• pp.694-697
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• 2007

In this paper, a nonlinear finite element analysis program NUCAS, which has been developed for assessment of pressure capacity and failure mode for nuclear containment building is described. Degenerated shell element with assumed strain method and low-order solid element with enhanced assumed strain method is adapted to microscopic material and elasto-plastic material model, respectively. Finally, the performance of the developed program is tested and demonstrated with several examples. From the numerical tests, the present results show a good agreement with experimental data or other numerical results.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제23권3호
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• pp.267-274
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• 2010

합성구조는 전체가 동일한 재료 특성을 가지는 구조와는 달리 서로 다른 특성 즉 강재와 콘크리트의 구조로 결합되어 있다. 따라서 실제 모델링 시 이러한 재료 특성을 반영하지 않으면 실제 거동을 예측할 수 없으므로 콘크리트와 강재 사이에 인터페이스 요소를 연결하여 강재와 콘크리트의 슬립을 예측할 수 있게 한다. 인터페이스 요소는 일반적으로 사용되는 구성방정식은 적합하지 않고 실제 부착 및 슬립을 고려한 비선형 구성 방정식을 사용하여야만 적절히 사용할 수 있다. 이 계면요소를 이용하여 판형 강재 박스와 콘크리트의 접촉면을 묘사하였다. 그리고 강재 박스의 휨-좌굴 거동을 묘사하기 위해서는 일반적인 8절점 적합 요소의 사용은 부적절하므로 판형 강재 박스는 보강 변형도(Enhanced Assumed Strain) 고체요소를 사용하여 휨거동을 묘사할 수 있게 하였다.

• 한국공작기계학회:학술대회논문집
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• 한국공작기계학회 1995년도 추계학술대회 논문집
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• pp.60-63
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• 1995

The behavior of the work materials in the chip-tool interface in extremely high strain rates and temperatures is more that of viscous liquids than that of normal solid metals. In these circumstances the principles of fluid mechanics can be invoked to describe the metal flow in the neighborhood of the cutting edge. In the present paper an Eulerian finite element model is presented that simulates metal flow in the vicinity of the cutting edge when machining a low carbon steel with carbide cutting tool. The work material is assumed to obey visco-plastic (Bingham solid) constitutive law and Von Mises criterion. Heat generation is included in the model, assuming adiabatic conditions within each element. the mechanical and thermal properties of the work material are accepted to vary with the temperature. The model is based on the virtual work-stream function formulation, emphasis is given on analyzing the formation of the stagnant metal zone ahead of the cutting edge. The model predicts flow field characteristics such as material velocity effective stress and strain-rate distributions as well as built-up layer configuration