• 제목/요약/키워드: Hole Boundary

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원공(圓孔)에 접근(接近)하는 균열(龜裂)이 있는 판(板)이 경계요소해석(境界要素解析) (Boundary Element Analysis of Plate with Crack Approaching Circular Holes)

  • 양창현;김일곤
    • 대한토목학회논문집
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    • 제7권1호
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    • pp.103-110
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    • 1987
  • 구조물(構造物)에 발생(發生)한 균열(龜裂)이 원공(圓孔)에 접근(接近)할 때 원공(圓孔)과 균열선단(龜裂先端)에서는 큰 응력집중현상(應力集中現象)이 생긴다. 이러한 구조물(構造物)의 응력집중(應力集中)에 대한 수치해석방법(數値解析方法)으로 지금까지 주로 유한요소법(有限要素法)이 사용(使用)되어 왔으나 본 연구(硏究)에서는 유한요소법(有限要素法)에 비(比)해 입력자료(入力資料)와 계산시간(計算時間)을 현저히 줄일 수 있는 경계요소법(境界要素法)(boundary element method)을 시도(試圖)하였다. 두개의 원공(圓孔)사이에 균열(龜裂)이 있는 평판(平板)을 모델로 채택하여 경계요소법(境界要素法)으로 구한 해(解)를 Newman에 의한 경계선점법(境界選點法)(boundary collocation method)의 해와(解) 비교(比較)하였고 원공(圓孔)과 균열선단(龜裂先端)에서 역학적(力學的) 거동(擧動을 구명(究明)하였다.

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EFFECTS OF INTERFACE CRACKS EMANATING FROM A CIRCULAR HOLE ON STRESS INTENSITY FACTORS IN BONDED DISSIMILAR MATERIALS

  • CHUNG N.-Y.;SONG C.-H
    • International Journal of Automotive Technology
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    • 제6권3호
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    • pp.293-303
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    • 2005
  • Bonded dissimilar materials are being increasingly used in automobiles, aircraft, rolling stocks, electronic devices and engineering structures. Bonded dissimilar materials have several material advantages over homogeneous materials such as high strength, high reliability, light weight and vibration reduction. Due to their increased use it is necessary to understand how these materials behave under stress conditions. One important area is the analysis of the stress intensity factors for interface cracks emanating from circular holes in bonded dissimilar materials. In this study, the bonded scarf joint is selected for analysis using a model which has comprehensive mixed-mode components. The stress intensity factors were determined by using the boundary element method (BEM) on the interface cracks. Variations of scarf angles and crack lengths emanating from a centered circular hole and an edged semicircular hole in the Al/Epoxy bonded scarf joints of dissimilar materials are computed. From these results, the stress intensity factor calculations are verified. In addition, the relationship between scarf angle variation and the effect by crack length and holes are discussed.

유공직사각형평판(有孔直四角形平板)의 접수진동(接水振動) (Transverse Vibration of Rectangular Plates Having an Inner Cutout in Water)

  • 이호섭;김극천
    • 대한조선학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.21-34
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    • 1984
  • This paper is concerned with the experimental investigation of transverse vibration characteristics in water of rectangular plates having an inner free cutout. Systematic experiments are carried out to investigate effects of the surrounding water on the added mass and the natural frequency of the plates due to the changes of the aspect ratio, hole size and eccentricity. The main subject is the clamped rectangular plate with a circular hole. For the purpose of comparative evaluations, some other common-type boundary conditions and hole shapes such as ellipses and rectangles are also investigated. Some of the results obtain are as follows; 1) For each given aspect ratio of the plate, there is a hole area ratio which gives a minimum value of the nondimensional frequency parameter for each mode. The hole area ratio increases as the order number of the mode increases. 2) The nondimensinal mass-increment parameter decreases as the aspect ration or the order number of the mode increases. For each given aspect ratio, the parameter the fundamental mode decreases monotonically as the hole area ratio increase. In cases of the second and higher order modes, however, each mode has a hole area ratio which gives a maximum value of the parameter for each aspect ratio more then 2/3. 3) Comparing elliptic holes with rectangular ones with same hole area ratio, nondimensional frequency parameters are almost same for each given ratio of the shorter axises to the longer one. 4) The influences of difference in boundary condion on nondimensional frequency parameters in water are similar to those in air.

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Ant lion optimizer for optimization of finite perforated metallic plate

  • Chaleshtaria, Mohammad H. Bayati;Jafari, Mohammad
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제69권6호
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    • pp.667-676
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    • 2019
  • Minimizing the stress concentration around hypotrochoid hole in finite metallic plates under in-plane loading is an important consideration in engineering design. In the analysis of finite metallic plate, the effective factors on stress distribution around holes include curvature radius of the corner of the hole, hole orientation, plate's aspect ratio, and hole size. This paper aims to investigate the impact of these factors on stress analysis of finite metallic plate with central hypotrochoid hole. To obtain the lowest value of stress around a hypotrochoid hole, a swarm intelligence optimization method named ant lion optimizer is used. In this study, with the hypothesis of plane stress circumstances, analytical solution of Muskhelishvili's complex variable method and conformal mapping is employed. The plate is taken into account to be finite, isotropic and linearly elastic. By applying suitable boundary conditions and least square boundary collocation technique, undefined coefficients of stress function are found. The results revealed that by choosing the above-mentioned factor correctly, the lowest value of stress would be obtained around the hole allowing to an increment in load-bearing capacity of the structure.

Control of Shock-Wave/Bound-Layer Interactions by Bleed

  • Shih, T.I.P.
    • International Journal of Fluid Machinery and Systems
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    • 제1권1호
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    • pp.24-32
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    • 2008
  • Bleeding away a part of the boundary layer next to the wall is an effective method for controlling boundary-layer distortions from incident shock waves or curvature in geometry. When the boundary-layer flow is supersonic, the physics of bleeding with and without an incident shock wave is more complicated than just the removal of lower momentum fluid next to the wall. This paper reviews CFD studies of shock-wave/boundary-layer interactions on a flat plate with bleed into a plenum through a single hole, three holes in tandem, and four rows of staggered holes in which the simulation resolves not just the flow above the plate, but also the flow through each bleed hole and the plenum. The focus is on understanding the nature of the bleed process.

마이크로 초음속 제트 경계층이 레이저가공에서 나타나는 충돌유동에 미치는 영향에 관한 연구 (Study of Effects of the Boundary Layer of Micro-Supersonic Jets on the Flow Impingments in Laser Machining)

  • 유동옥;이열
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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    • pp.285-288
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    • 2007
  • 레이저가공에서 나타나는 가공부위의 용융된 물질을 밀어내는 가스의 역할을 모사하기 위하여, 구멍이 있는 평판 상부에 충돌하는 마이크로 초음속 제트유동의 경계층 효과가 수치해석적으로 연구되었다. 충돌유동과 충격파의 구조 및 구멍통과 질량유량이 관찰되어 경계층 영향이 고려되지 않은 과거 연구와 비교되었다. 노즐내부 유동의 경계층 효과로 인하여 가공부위 상부에서 보다 강한 마하디스크가 생성되고, 아울러 구멍통과 질량유량도 줄어드는 것이 관찰되었다.

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홀이 있는 WSN 환경에서 에너지 효율적인 라우팅 프로토콜 (Energy Efficient Routing Protocol in Wireless Sensor Networks with Hole)

  • 김응범;권태욱
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제18권5호
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    • pp.747-754
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    • 2023
  • 다양한 환경에 배치된 센서 노드(Sensor Node)로부터 획득한 정보들을 무선으로 수집하여 감시 및 제어 등의 용도로 활용되고 있는 무선 센서 네트워크에서 에너지 효율적인 라우팅 프로토콜은 중요한 과제이다. 이에 대한 다양한 라우팅 기법이 연구가 되었으나, 특정 상황과 조건이 있는 WSN 환경에 대한 고려 또한 필요하다. 특히, 지형적 특성이나 특정 장애물로 인해 센서 노드가 배치되어 있지 않은 장소(Hole)는 대다수의 WSN 환경에서 존재할 수 있고 이는 비효율적인 라우팅 또는 라우팅 실패가 있을 수 있다. 이 경우 GPS 기능을 활용한 지리적 라우팅 기반의 홀 우회 라우팅 방식이 가장 효율적인 경로를 형성하겠지만 GPS 기능을 가지고 있는 센서는 비용이 많이 들고 에너지 소모가 크다는 단점이 있다. 따라서 최소한의 센서 기능을 통해 홀이 있는 WSN 환경에서 홀의 경계 노드를 찾아 경계선 형성을 통한 홀 우회 라우팅을 제안하고자 한다.

무선센서네트워크에서 에너지 효율적인 그리드 기반의 홀 우회 방식 (Energy-Efficient Grid-based Hole-Detouring Scheme in Wireless Sensor Networks)

  • 김성휘;박호성;이정철;김상하
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37권4B호
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    • pp.227-235
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    • 2012
  • 무선센서네트워크에서 예기치 못한 지형과 자연현상 또는 노드 파손, 불균형적인 에너지 손실로 홀(hole)이 발생하는 것은 필수불가결하다. 이런 문제를 다루는 대부분의 현존 방식은 홀을 피하기 위해 정적인 우회 경로를 구성한다. 정적인 우회 경로는 홀 주변부에 있는 노드들의 과도한 에너지 손실을 유발한다. 그래서 데이터 패킷이 홀 주변 노드에 몰리고 노드들의 에너지는 급속하게 고갈되며 홀의 영역이 확대되는 효과가 나타난다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 가상 그리드 상에서 위치기반 라우팅 방식과 동적인 그리드 앵커포인터 설정을 통한 효율적인 홀 우회 방식을 제안한다. 제안된 홀 우회 방식은 홀이 있는 불규칙한 무선센서네트워크에서도 에너지 효율적이며 데이터 신뢰성을 제공하는 홀 우회 전송방식이다. 시뮬레이션 결과는 이러한 주장의 타당성을 제공한다.

Finite Elements Adding and Removing Method for Two-Dimensional Shape Optimal Design

  • Lim, Kyoung-Ho;John W. Bull;Kim, Hyun-Kang
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제15권4호
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    • pp.413-421
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    • 2001
  • A simple procedure to add and remove material simultaneously along the boundary is developed to optimize the shape of a two dimensional elastic problems and to minimize the maximum von Mises stress. The results for the two dimensional infinite plate with a hole, are close to the theoretical results of an elliptical boundary and the stress concentration is reduced by half for the fillet problem. The proposed shape optimization method, when compared with existing derivative based shape optimization methods has many features such as simplicity, applicability, flexibility, computational efficiency and a much better control on stresses on the design boundary.

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2차원 경계요소법에 의한 초음파 산란음장의 해석과 응용 (Analysis of Ultrasonic Scattering Fields by 2-D Boundary Element Method and Its Application)

  • 정현조
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제29권11호
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    • pp.1439-1444
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    • 2005
  • A two-dimensional boundary element method was used for the scattering analysis of side-drilled hole(SDH). The far-field scattering amplitude was calculated for shear vertical(SV) wave, and their frequency and time-domain results were presented. The time-domain scattering amplitude showed the directly reflected wave from the SDH leading edge as well as the creeping wave. In an immersion, pulse-echo testing, two measurement models were introduced to predict the response from SDHs. The 2-D boundary element scattering amplitude was converted to the 3-D amplitude to be used in the measurement model. The receiver voltage was calculated fer SV wave incidence at 45$^{\circ}C$ on the 1 m diameter SDH, and the result was compared with experiment.