• 제목/요약/키워드: FEM1

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캡슐형 슬러리 PCM을 혼입한 매스콘크리트의 수화열 평가 및 온도균열 FEM 해석에 관한 연구 (Evaluation of Hydration Heat of Mass Concrete with Capsulated Slurry PCM and FEM Study for Analyzing Thermal Crack)

  • 박창건;김보현;이한승
    • 한국건축시공학회지
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    • 제14권5호
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    • pp.379-388
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    • 2014
  • 본 연구의 목적은 실험 및 FEM 해석을 통해 캡슐형 슬러리 PCM이 혼입된 매스콘크리트의 수화열 및 온도균열 평가하는 것이다. 자재, 시멘트 혼입, 콘크리트 혼입 단계에서의 수화열 평가 실험을 진행하였으며, FEM 해석을 위해 압축강도시험을 실시하였다. 실험 결과를 토대로 캡슐형 슬러리 PCM이 혼입된 콘크리트의 발열함수계수를 FEM 역해석에 의해 도출하였으며, 도출된 발열함수계수를 실구조물 규모 매스콘크리트 FEM 해석에 적용하였다. PCM 소재 단계 실험을 통해 $31^{\circ}C$ PCM이 과냉각 현상 없이 흡열, 발열 특성이 정상적으로 나타나는 것을 확인하였다. PCM의 시멘트 혼입 단계에서는 PCM 1g당 34.61J 만큼의 수화열을 흡열하는 것으로 나타났으며, 콘크리트 혼입 단계에서는PCM 혼입율이 증가함에 따라 최고수화온도 도달시간은 지연되고, PCM 6% 혼입 시 수화열 저감성능이 가장 높게 나타났다. 실험결과를 토대로 역해석을 실시한 결과, PCM 혼입율이 증가함에 따라 반응속도계수는 낮게 도출되었으나, 최고온도계수는 6%에서 최소로 나타나고, 초과할 경우 오히려 증가하는 것으로 해석되었다. 역해석을 통해 도출한 발열함수계수를 실구조물 규모 매스콘크리트의 수화열 해석에 적용한 결과, PCM 1% 혼입 당 온도균열 지수가 0.05 증가하는 것으로 나타났다.

희귀행렬 SS-FEM에 의한 비선형 광섬유의 전송신호 해석 (Analysis of Signal Propagation in Nonlinear Optical Fiber using SS-FEM with Sparse Matrix)

  • 정백호;이호준
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제49권1호
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    • pp.52-58
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    • 2000
  • Signal propagation in nonlinear optical fiber is analyzed numerically by using SS-FEM (Split-Step Finite Element Method). By adopting cubic element function in FEM, soliton equation of which exact solution was well known, has been solved. Also, accuracy of numerical results and computing times are compared with those of Fourier method, and we have found that solution obtained from using FEM was very relatively accurate. Especially, to reduce CPU time in matrix computation in each step, the matrix imposed by the boundary condition is approximated as a sparse matrix. As a result, computation time was shortened even with the same or better accuracy when compared to those of the conventional FEM and Fourier method.

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FEM을 이용한 Micromachining용 Tool 및 Tool holder의 변형해석 (Deformation analysis of Tool and Tool holder for Micromachining by FEM)

  • 민경탁;장호수
    • 한국기계가공학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.87-92
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    • 2010
  • Micromachining technology using a ultra-precision micromachining system is widely applied in the fields of optics, biotechnology and analytical chemistry, etc. specially in microfabrication of fresnel lens, light guide panels of TFT-LED and PDP ribs with micro-patterns, machining errors have an effect on the performance of those products. The deflection of tool and tool holder is known to be one of the very important factors that is due to machining errors in micromachining. The deflections of diamond tool and tool holder used in micro-grooving are analysed by FEM. We analysed by FEM. With an linearity valuation of FEM, deflection of tool and tool holder is calculated by using the data of cutting force which is acquired from micro-V groove machining experiments in micromachining system.

품질개선 및 혁신활동에서 재무성과 측정모형의 개발 (Development of Financial Effect Measurement(FEM) Models for Quality Improvement and Innovation Activity)

  • 최성운
    • 대한안전경영과학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.337-348
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    • 2015
  • This research introduces the Financial Effect Measurement (FEM) models which measures both the improvement and the innovation performance of Quality Control Circle (QCC) and activities of Six Sigma. Concepts and principle of Comprehensive Income Statement (CIS), Balanced Scorecard (BSC), Time-Driven Activity Based-Costing (TDABC) and Total Productive Maintenance (TPM) are applied in order to develop the 4 FEM models presented in this paper. First of all, FEM using CIS depicts the improvement effects of production capacity and yield using relationships between demand and supply, and line balancing efficiency between bottleneck process and non-bottleneck processes. Secondly, cause-and-effect relation of Key Performance Indicator (KPI) is used to present Critical Success Factor (CSF) effects for QC Story 15 steps of QCC and DMAIC (Define, Measure, Analyze, Improve, and Control) of Six Sigma. The next is FEM model for service management innovation activities that uses TDABC to calculate the time-driven effect for improving the indirect activities according to the cost object. Lastly, FEM model for TPM activities presents the interpretation of improvement effect model of TPM Capital Expenditure (CAPEX) and Operating Expenditure (OPEX) maintenance using profit, cash and Economic Added Value (EVA) as metrics of enterprise values. To better understand and further investigate FEMs, recent cases on National Quality Circle Contest are used to evaluate new financial effect measurement developed in this paper.

보강토사면의 안정성에 대한 LEM과 SSR-FEM의 비교연구 (Comparative Study of LEM and SSR-FEM on Stability of Reinforced Soil Slope)

  • 김영민;강성귀
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제8권1호
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    • pp.11-18
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    • 2009
  • 본 논문에서는 보강토사면 안정해석에 있어서 한계 평형법과 강도감소법에 의한 유한요소법의 비교분석결과를 나타내었다. 현재 보강토 옹벽 해석에 적용하는 방법은 한계평형해석법이다. 강도감소법에 의한 유한요소법은 연속체 역학 기반을 두고, 흙의 강도정수를 안전율로 나누어 감소시켜, 수렴되지 않는 시점을 사면의 파괴로 간주하는 방법이다. 본 연구에서는 보강토옹벽사면의 안전율과 파괴활동면에 대하여 비교검토를 하였다. $60^{\circ}$ 보강토 사면에 대하여 LEM과 SSR-FEM 방법에 의한 안정성해석결과에 대하여 비교검토하였다. 두 해석에 의한 비교 검토결과 보강토 옹벽의 안정성 해석에 대하여 SSR-FEM의 유효성이 조사되었다.

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전력 검출 기능을 포함하는 LTCC 프런트 엔드 모듈 설계 (Design of a LTCC Front End Module with Power Detecting Function)

  • 황문수;구재진;구자경;임종식;안달;양규열;김준철;김동수;박웅희
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권8호
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    • pp.844-853
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    • 2008
  • 본 논문에서는 전력 검출 기능을 포함하는 이동 통신 단말기용 프런트 앤드 모듈(FEM) 설계에 관하여 기술한다. 설계된 FEM은 전력 증폭기 MMIC 칩, SAW 송신 여파기 및 듀플렉서, 다이오드 전력 검출 회로, 스트립선로 구조의 정합 회로로 구성되며, 소형화를 위하여 LTCC 기술로 제작된다. 설계 주파수 대역은 CDMA 단말기 상향 송신 대역인 $824{\sim}849$ MHz이며, 최종 설계된 FEM의 크기는 전력 검출 회로까지 포함했음에도 불구하고 $7.0{\times}5.5{\times}1.5\;mm^3$로 초소형이다. 각각의 개별 구성 요소가 모두 개발되어 측정이 완료되었으며, 이를 토대로 FEM 설계가 완성된다. 측정된 성능을 보면, 송신 대역에서의 출력 전력과 이득이 각각 27 dBm과 27 dB 이상이며, ACPR 특성은 885 kHz와 1.98 MHz의 offset에서 각각 -46.59 dBc, -57 dBc 이하의 우수한 값을 갖는다.

마찰 곡선을 고려한 Pin-on-disk 마찰소음 해석 및 검증 (Investigation of Friction Noise with Respect to Friction Curve by Using FEM and Its Validation)

  • 남재현;강재영
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제24권1호
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    • pp.28-34
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    • 2014
  • This study provides the numerical finite-element method(FEM) estimating the friction noise induced by the negative slope in the friction-velocity curve. The friction noise due to the friction-velocity curve is experimentally investigated through the pin-on-disk setup. The measured squeal frequency is estimated by FEM. The friction curve is measured by the friction test, then it is applied to the complex eigenvalue analysis. The results shows that the experimental squeal frequency can be determined by the FEM analysis. Also, it is emphasized that the negative friction-velocity slope is essential in generating friction noise in the pin-on-disc system.

비선형 FEM 해석을 이용한 기존 강재 주탑기부 설계의 개선방안 연구 (A Study on the Improvement of the Steel Pylon Base Design Using Nonlinear FEM Analysis)

  • 정수형;박성우
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제18권1호
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    • pp.19-30
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    • 2014
  • 본 연구에서는 강주탑 기부와 기초콘크리트 연결 구조에 대해서 국내에서 특수교량의 강주탑 기부 설계에 보편적으로 적용하고 있는 명석해협대교(明石海峽大橋) 시방기준과 비선형 FEM 해석결과를 비교하였다. 명석해협대교(明石海峽大橋) 시방기준은 1970년도에 만들어진 일본 기준으로 주탑 기부와 PS 강봉 및 기초콘크리트를 스프링으로 선형 모델링하여 설계하는 방법으로서 43년이 지난 지금까지도 간편성을 이유로 이 기준을 적용하고 있다. 그러나 비선형 FEM 해석결과의 비교를 통해 특수 장대교의 강주탑 기부의 해석 및 설계에 이 기준을 적용하는 것은 여러 가지 문제점이 있음을 알 수 있었으며, 풍하중, 지진하중에 주요하게 저항하면서도 다양한 부재들로 복잡하게 연결된 강주탑 기부에 대해서는 한계상태설계법으로 발전하려는 현 시대에 맞추어 실제 거동을 반영하는 비선형 FEM해석을 적용해야 할 것이다.

유한요소해석에 의한 요철형 이음단면을 갖는 프리캐스트 바닥판의 휨성능 평가 (Evaluation on Flexural Performance of Precast Decks with Ribbed Joint by FEM)

  • 오현철;정철헌;강명구;박세진;신동호
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.85-94
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    • 2016
  • 본 연구에서는 요철형 이음단면을 갖는 프리캐스트 교량 바닥판 이음부의 정적 휨성능을 예측하기 위한 비선형 유한요소해석 모델을 구성하였으며, 선행연구에 의한 실험결과와의 비교를 통해 유한요소해석의 적합성을 확인하였다. 유한요소해석 모델을 구성하는 재료특성으로 각각의 이론을 적용하였으며, 실험결과 및 사전 변수해석을 통해 입력변수들을 결정하여 유한요소해석 모델을 구성하였다. 본 연구에서 수행된 유한요소해석 결과는 각각의 실험체에 대한 구조적 거동을 평균 5% 이내로 비교적 정확하게 추정하는 것으로 나타났으며, 소성 변형률 분포로부터 각 실험체의 균열양상 및 파괴형태를 간접적으로 예측할 수 있었다. 따라서 본 연구에서 사용된 유한요소해석 모델은 향후 프리캐스트 바닥판 이음부의 극한거동 예측 및 이음부의 설계식 도출을 위한 변수해석 연구 등에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

Multiscale analysis using a coupled discrete/finite element model

  • Rojek, Jerzy;Onate, Eugenio
    • Interaction and multiscale mechanics
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    • 제1권1호
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    • pp.1-31
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    • 2008
  • The present paper presents multiscale modelling via coupling of the discrete and finite element methods. Theoretical formulation of the discrete element method using spherical or cylindrical particles has been briefly reviewed. Basic equations of the finite element method using the explicit time integration have been given. The micr-macro transition for the discrete element method has been discussed. Theoretical formulations for macroscopic stress and strain tensors have been given. Determination of macroscopic constitutive properties using dimensionless micro-macro relationships has been proposed. The formulation of the multiscale DEM/FEM model employing the DEM and FEM in different subdomains of the same body has been presented. The coupling allows the use of partially overlapping DEM and FEM subdomains. The overlap zone in the two coupling algorithms is introduced in order to provide a smooth transition from one discretization method to the other. Coupling between the DEM and FEM subdomains is provided by additional kinematic constraints imposed by means of either the Lagrange multipliers or penalty function method. The coupled DEM/FEM formulation has been implemented in the authors' own numerical program. Good performance of the numerical algorithms has been demonstrated in a number of examples.