A simplified stress analysis of perforated plates was carried out using homogenization technique. Homogenization technique, which introduced miroscale expansion in the standard finite element method, reconstructed the plate with regularly placed holes into a set of macroscale and microscale models. The microscale model helped compute homogenized material constants of the unit cell, which were used to compute macroscale displacements in the macroscale model. Also it was possible to compute the stress field of the plate using the microscale model. It was found that reasonable equivalent material constants were computed and that the required degrees of freedom was drastically reduced when homogenization technique was employed in the stress analyses. The microscale modeling in the homogenization technique provided a useful concept of pre- and post-processing in the stress analysis of perforated plates.
Multiscale structure has attracted significant interest due to its high stiffness/strength to weight ratios and multifunctional performance. However, most of the existing concurrent topology optimization works are carried out under deterministic load conditions. Hence, this paper proposes a robust concurrent topology optimization method based on the bidirectional evolutionary structural optimization (BESO) method for the design of structures composed of periodic microstructures subjected to uncertain dynamic loads. The robust objective function is defined as the weighted sum of the mean and standard deviation of the module of dynamic structural compliance with constraints are imposed to both macro- and microscale structure volume fractions. The polynomial chaos expansion (PCE) method is used to quantify and propagate load uncertainty to evaluate the objective function. The effective properties of microstructure is evaluated by the numerical homogenization method. To release the computation burden, the decoupled sensitivity analysis method is proposed for microscale design variables. The proposed method is a non-intrusive method, and it can be conveniently extended to many topology optimization problems with other distributions. Several numerical examples are used to validate the effectiveness of the proposed robust concurrent topology optimization method.
Kim, Dong-Sik;Park, Hui-Gwon;Grigoropoulos, Costas-P.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
/
v.25
no.8
/
pp.1140-1147
/
2001
Experimental schemes that enable characterization of phase-change phenomena in the microscale regime are essential for understanding the phase-change kinetics. Particularly, monitoring rapid vaporization on a submicron length scale is an important yet challenging task in a variety of laser-processing application, including steam laser cleaning and liquid-assisted material ablation. This paper introduces a novel technique based on Michelson interferometry for probing the liquid-vaporization process on a solid surface heated by a KrF excimer laser pulse(λ=248nm, FWHM=24ns) in water. The effective thickness of a microbubble layer has been measured with nanosecond time resolution. The maximum bubble size and growth rate are estimated to be of the order of 0.1㎛ and 1m/s, respectively. The results show that the acoustic enhancement in the laser induced vaporization process is caused by bubble expansion in the initial growth stage, not by bubble collapse. This work demonstrates that the interference method is effective for detecting bubble nucleation and microscale vaporization kinetics.
In this paper, a multi-scale model is applied to the simulation of thrombus growth. This model includes macroscale model and microscale model. The former is used to model the plasma flow with Navier-Stokes equations, and the latter is used to model the platelets adhesion and aggregation, thrombus motion, and the surface expansion of thrombus. The force acting on platelets and thrombus from plasma is modeled by the drag force, and the forces from biochemical reactions are modeled by the adhesion force and the aggregation force. As more platelets are merged into the thrombus, the thrombus surface expands. We proposed a thrombus growth model for simulating the expansion of thrombus surface and tracking the surface by Level Set Methods. We implemented the computational model. The model performs well, and the experimental results show that the shape of thrombus in level set expansion form is similar with the thrombus in clinical test.
Kim, Dong-Sik;Park, Hee-K.;Grigoropoulos, Costas P.
Proceedings of the KSME Conference
/
2001.06d
/
pp.348-353
/
2001
Experimental schemes that enable characterization of phase-change phenomena in the micro scale regime is essential for understanding the phase-change kinetics. Particularly, monitoring rapid vaporization on a submicron length scale is an important yet challenging task in a variety of laser-processing applications, including steam laser cleaning and liquid-assisted material ablation. This paper introduces a novel technique based on Michelson interferometry for probing the liquid-vaporization process on a solid surface heated by a KrF excimer laser pulse (${\lambda}=248nm,\;FWHM=24\;ns$) in water. The effective thickness of a microbubble layer has been measured with nanosecond time resolution. The maximum bubble size and growth rate are estimated to be of the order of $0.1{\mu}m\;and\;1\;m/s$, respectively. The results show that the acoustic enhancement in the laser induced vaporization process is caused by bubble expansion in the initial growth stage, not by bubble collapse. This work demonstrates that the interference method is effective for detecting bubble nucleation and microscale vaporization kinetics.
Jang, Kyung Suk;Kim, Tae Ri;Kim, Jeong Hwan;Yun, Gun Jin
Composites Research
/
v.35
no.3
/
pp.188-195
/
2022
This paper proposes a multiscale process-structural analysis methodology and applies to a battery housing part made of the short fiber-reinforced and fabric-reinforced composite layers. In particular, uncertainties of the material properties within the microscale representative volume element (RVE) were considered. The random spatial distribution of matrix properties in the microscale RVE was realized by the Karhunen-Loeve Expansion (KLE) method. Then, effective properties of the RVE reflecting on spatially varying matrix properties were obtained by the computational homogenization and mapped to a macroscale FE (finite element) model. Morever, through the hybrid process simulation, a FE (finite element) model mapping residual stress and fiber orientation from compression molding simulation is combined with one mapping fiber orientation from the draping process simulation. The proposed method is expected to rigorously evaluate the design requirements of the battery housing part and composite materials having various material configurations.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
/
v.18
no.5
/
pp.1245-1252
/
1994
A solution of heat transfer problems of composite materials has been tried using homogenization technique. Homogenization technique, which was derived by applying asymptotic expansion to the standard finite element method, helped compute the equivalent thermal conductivity matrices of base cells which constituted the composite material with repeated patterns. The homogenization technique made it possible to compute the solution of the heat transfer problem of composite materials with lower degrees of freedom compared to those of other numerical methods. The equivalent thermal conductivities computed by computed by homogenization technique are also applicable to other numerical methods such as finite difference method.
The five-story and seven-story stone pagodas at Cheongnyangsaji temple site in Gongju are located under the Sambulbong peak of Gyeryongsan mountain, and are known to have been built of the middle in Goryeo dynasty. As the two pagodas in which two types of Baekje stone pagoda coexist in one era, their historical and academic value are recognized. The seven-story pagoda was overturned by robbery in 1944, and as a result, the five-story pagoda was tilted. Although the two pagodas were restored in 1961, structural instability was continuously raised. In this study, measurement data accumulated from May 2021 to March 2022, and seasonal characteristics were reviewed, and the micro behavior of pagodas were analyzed according to temperature and precipitation during the same period. As a result, the micro thermoelastic behavior was repeated according to the daily temperature change in all sensors, and both the slope and the displacement showed microscale behavior. In the inclinometer, moisture containing the surface and inside of the stones repeated expansion and contraction due to temperature change, showing the micro movements. In particular, the upper part of the five-story pagoda moved up to 3.89° to the northwest, and the seven-story pagoda tilted up to 0.078° to the northeast. The maximum displacements were recorded as 0.127 and 0.149 mm in the five-story and the seven-story pagoda, respectively. These values tended to return to the original position at the end of the measurement, but did not recover completely, indicating a state requiring precise monitoring. The result obtained through the study can be used as basic data for the stable conservation of the two stone pagodas. Based on the behavioral characteristics considering various environmental factors should be analyzed, and the preventive conservation through the maintenance of measurement system built this time should be continued.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.