• 구강회복응용과학지
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• 제34권4호
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• pp.297-305
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• 2018

목적: 다양한 형태의 공동 설계 및 재료를 이용한 하악 대구치의 치아 구조 및 intracoronal 수복물에서 발생하는 응력 분포 및 최대 von Mises 응력을 분석하고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 콤포지트레진 및 금으로 수복한 통상적 교합면 와동과(OR-C, OG-C) 인접면 와동(MR-C, MG-C) 및 콤포지트레진으로 충전한 최소 침습적 와동을 갖는 교합면 와동(OR-M) 및 인접면 와동(MR-M)의 형상을 하악 삼차원 입체 모델로 설계했다. 저작력을 부여하기 위해 총 교합력 200 N의 정적 축 방향 하중을 10개의 교합 접촉점에서 치아에 적용했다. 유한 요소 해석은 교합 하중에 의해 생성 된 응력 분포를 예측하기 위해 수행되었다. 결과: 최소 침습적 설계를 가진 수복물은 통상적 와동 설계(341.9 MPa - 397.2 MPa)에 비해 von Mises 응력(OR-M 모델: 26.8 MPa, MR-M 모델: 72.7 MPa)의 값이 현저하게 낮았다. 치아 내부에서 최대 von Mises 응력의 크기는 통상적 와동 설계(372.8 - 412.9 MPa) 및 최소 와동 설계(361.1 - 384.4 MPa) 모델에서 유사했다. 결론: 최소 침습성 모델은 수복물 중에서 최소의 von Mises 응력이 생성되었다. 법랑질 내에서는 최대 von Mises 응력이 최소 공동 설계와 기존 설계의 모델에서 유사한 크기로 관찰되었다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제6권2호
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• pp.459-470
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• 2014

During ship design, welding-induced distortions are roughly estimated as a function of the size of the component as well as the welding process and residual stresses are assumed to be locally in the range of the yield stress. Existing welding simulation methods are very complex and time-consuming and therefore not applicable to large structures like ships. Simplified methods for the estimation of welding effects were and still are subject of several research projects, but mostly concerning smaller structures. The main goal of this paper is the application of a multi-layer welding simulation to the block joint of a ship structure. When welding block joints, high constraints occur due to the ship structure which are assumed to result in accordingly high residual stresses. Constraints measured during construction were realized in a test plant for small-scale welding specimens in order to investigate their and other effects on the residual stresses. Associated welding simulations were successfully performed with fine-mesh finite element models. Further analyses showed that a courser mesh was also able to reproduce the welding-induced reaction forces and hence the residual stresses after some calibration. Based on the coarse modeling it was possible to perform the welding simulation at a block joint in order to investigate the influence of the resulting residual stresses on the behavior of the real structure, showing quite interesting stress distributions. Finally it is discussed whether smaller and idealized models of definite areas of the block joint can be used to achieve the same results offering possibilities to consider residual stresses in the design process.

• 대한토목학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.21-28
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• 1994

본(本) 논문(論文)은 사장교(斜張橋)를 대상(對象)으로 하여 전체구조를 몇개의 부분구조계로 나눈 후 유한요소법(有限要素法)을 이용하여 각각 해석하고, 그 결과(結果)를 중량(重量)하여 전체구조의 단면력(斷面力) 및 변위량(變位量)을 구하는 구조분할(構造分割) 해석방법(解析方法)에 대하여 논하였다. 해석방법은 응력형(應力型) 구조분할(構造分割) 해석방법(解析方法)과 변위형(變位型) 구조분할(構造分割) 해석방법(解析方法)이 있는데, 두 방법중(方法中)에서 적절한 방법을 선택하여 구조물(構造物)을 해석(解析)할 수 있다. 이 해석방법을 사용하면 컴퓨터의 기억용량(記憶容量)을 절감시켜, 복잡한 다중(多重)케이블 사장교(斜張橋)도 개인용(個人用) 컴퓨터를 사용하여 해석(解析)이 가능하며, 그 결과(結果)는 전체를 분할하지 않고 해석한 결과(結果)와 일치(一致)하여 본(本) 해석(解析) 기법(技法)의 신뢰성(信賴性)을 입증할 수 있다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제20권1호
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• pp.83-92
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• 2007

대형의 유체-구조물 연계시스템(FSI) 해석을 위해 많은 수치기법들이 있지만, 유체의 슬로싱에 의해 발생되는 집중적이고 불규칙한 동수압의 영향 때문에, 신뢰할 수 있는 수치 결과와 수치안정성을 확보하기 위해 매우 조밀한 메쉬를 필요로 한다. 그 결과, 신뢰할 수 있는 장기적인 시간 응답을 구하기 위한 수치해석은 상당히 많은 CPU 시간을 요구한다. 본 논문의 목적은 국부 상세 모델을 이용하여 LNG운반선의 화물창 시스템의 유탄성적 거동을 해석하기 위한 전역-국부 해석기법을 제시하고자 한다. 본 논문에서 제시한 해석기법의 타당성을 증명하고 이 기법을 통해 LNG운반선 화물창 시스템의 국부응답을 효율적으로 예측한 결과를 제시하였다.

• Interaction and multiscale mechanics
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• 제1권2호
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• pp.211-230
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• 2008

Owing to the growing size of the eigenvalue problem and the growing number of eigenvalues desired, solution methods of iterative nature are becoming more popular than ever, which however suffer from low efficiency and lack of proper convergence criteria. In this paper, three efficient iterative eigenvalue algorithms are considered, i.e., subspace iteration method, iterative Ritz vector method and iterative Lanczos method based on the cell sparse fast solver and loop-unrolling. They are examined under the mode error criterion, i.e., the ratio of the out-of-balance nodal forces and the maximum elastic nodal point forces. Averagely speaking, the iterative Ritz vector method is the most efficient one among the three. Based on the mode error convergence criteria, the eigenvalue solvers are shown to be more stable than those based on eigenvalues only. Compared with ANSYS's subspace iteration and block Lanczos approaches, the subspace iteration presented here appears to be more efficient, while the Lanczos approach has roughly equal efficiency. The methods proposed are robust and efficient. Large size tests show that the improvement in terms of CPU time and storage is tremendous. Also reported is an aggressive shifting technique for the subspace iteration method, based on the mode error convergence criteria. A backward technique is introduced when the shift is not located in the right region. The efficiency of such a technique was demonstrated in the numerical tests.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2006년도 추계학술대회논문집
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• pp.607-611
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• 2006

There are several methods to obtain structural vibration for analysis of vibro-acoustic noise. First of all, vibration data can be obtained through the structural analysis using finite element method. Although this method has no need to experiment, the analysis result is unreliable when the structure and the vibration source is complex to model exactly. The second method is to measure vibration using a number of sensors. The analyzed vibro-acoustic noise with directly measured data is setting morereliable when the number of data acquisition points is getting larger. However, it requires large amount of time and effort to measure all vibration data on every node especially when the size of vibrating structure is large. The Modal Expansion Method(MEM), which uses mode information and measurement data, has been introduced to compensate their limits. With a relatively small number of measurement data, the reliable structural vibration for vibro-acoustic noise can be obtained using this semi-analysis method. Although MEM gives reliable result, it is restricted by the number of modes and measurement points. In this paper, structural analysis, direct vibration measurement method and MEM are compared using the simple aluminum box model. Furthermore, the washing machine case is also provided as a comparative example. The Laser Doppler Vibrometer(LDV) was used instead of contact type accelerometer to get vibration data.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권3호
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• pp.289-297
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• 2011

명시적 유한요소법은 비선형성이 많은 대형 문제를 푸는 데는 꼭 필요하지만 종종 그 결과의 해석에 있어서는 어려움이 수반된다. 특별한 경우, 가속도의 과도응답은 극심한 불연속, 과도한 노이즈 또는 앨리어싱이 발생하여 평가가 불가능할 때도 있다. 본 논문에서는 유한요소법의 명시적분에 의한 과도응답 및 응답스펙트럼의 새로운 후처리기법을 제안한다. 해석기에 의한 가속도 거동의 수치적인 에러를 제거하고 물리적인 가속도를 추출하기 위하여 가우스커널을 이용하는 평활화법을 제안하였다. 이 평활화는 신호처리 필터링 기법과 같이 복잡한 주파수에 대한 고려가 없이도 속도에 대한 결과와 응답스펙트럼을 참조함으로써 행해진다. 특히 가우스커널 평활화는 가속도의 피크 값을 잘 나타내면서도 평활도가 우수하였다. 제안된 평활화법에 의하여 부드러운 가속도는 물론 이를 이용하여 설계에서 필요한 층 응답스펙트럼을 구할 수 있다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제22권6호
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• pp.589-597
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• 2010

강구조물의 점검시 피로균열이 발견되는 경우에는 보수 보강 시행의 결정과 구조물의 점검주기 결정을 위한 균열의 현재 상태평가와 앞으로의 균열진행 정도에 대한 정량적인 예측이 요구된다. 피로균열에 대한 손상도 평가는 파괴역학 파라미터를 이용한 균열진전속도와 취성파단의 여부 결정이 대표적인 방법으로 파괴역학에 관한 전문적인 지식과 함께 수치해석 프로그램의 활용능력이 필요하다. 이에, 본 연구에서는 피로손상도 평가 방법에 관한 다양성을 확보하고, 파괴역학에 대한 전문적인 지식이 없는 기술자가 피로균열에 의한 강구조물의 손상도를 간편하게 평가 할 수 있는 방법을 개발하기 위한 첫 단계로, 관통균열 시험편을 이용한 균열진전시험을 실시하였다. 그리고 피로균열 표면으로부터 측정된 COD(Crack Opening Displacement)의 크기와 측정위치를 이용하여, 균열진전속도를 추정하기 위한 파라미터를 도출하고, 그 타당성을 분석하였다. 그리고 관통균열이 있는 시험편의 형상, 응력범위, 그리고 응력비에 상관없이 COD를 이용하여 피로균열진전속도를 추정할 수 있는 방법을 제시하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제54권1호
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• pp.105-119
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• 2015

Structural damage detection using modal strain energy (MSE) is one of the most efficient and reliable structural health monitoring techniques. However, some of the existing MSE methods have been validated for special types of structures such as beams or steel truss bridges which demands improving the available methods. The purpose of this study is to improve an efficient modal strain energy method to detect and quantify the damage in complex structures at early stage of formation. In this paper, a modal strain energy method was mathematically developed and then numerically applied to a fixed-end beam and a three-story frame including single and multiple damage scenarios in absence and presence of up to five per cent noise. For each damage scenario, all mode shapes and natural frequencies of intact structures and the first five mode shapes of assumed damaged structures were obtained using STRAND7. The derived mode shapes of each intact and damaged structure at any damage scenario were then separately used in the improved formulation using MATLAB to detect the location and quantify the severity of damage as compared to those obtained from previous method. It was found that the improved method is more accurate, efficient and convergent than its predecessors. The outcomes of this study can be safely and inexpensively used for structural health monitoring to minimize the loss of lives and property by identifying the unforeseen structural damages.

• Advances in environmental research
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• 제3권1호
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• pp.45-69
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• 2014

The groundwater has been a major source of water supply throughout the ages. Around 50% of the rural as well as urban population in the developing countries like India depends on groundwater for drinking. The groundwater is also an important source in the agriculture and industrial sector. In many parts of the world, groundwater resources are under increasing threat from growing demands, wasteful use and contamination. A good planning and management practices are needed to face this challenge. A key to the management of groundwater is the ability to model the movement of fluids and contaminants in the subsurface environment. It is obvious that the contaminant source activities cannot be completely eliminated and perhaps our water bodies will continue to serve as receptors of vast quantities of waste. In such a scenario, the goal of water quality protection efforts must necessarily be the control and management of these sources to ensure that released pollutants will be sufficiently attenuated within the region of interest and the quality of water at points of withdrawal is not impaired. In order to understand the behaviour of contaminant transport through different types of media, several researchers are carrying out experimental investigations through laboratory and field studies. Many of them are working on the analytical and numerical studies to simulate the movement of contaminants in soil and groundwater of the contaminant transport. With the advent of high power computers especially, a numerical modelling has gained popularity and is indeed of particular relevance in this regard. This paper provides the state of the art of contaminant transport and reviews the allied research works carried out through experimental investigation or using the analytical solution and numerical method. The review involves the investigation in respect of both, saturated and unsaturated, porous media.