• 제목/요약/키워드: Mixed-mode ratio

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혼합모우드를 받는 균열판의 응력확대계수 산정을 위한 p-Version 유한요소 모델 (p-Version Finite Element Model for Computation of the Stress Intensity Factors of Cracked Panels under Mixed Mode)

  • 윤영필;이채규;우광성
    • 전산구조공학
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    • 제9권2호
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    • pp.133-142
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    • 1996
  • 본 논문에서는 혼합모우드형의 공학적 파괴역학을 위한 두가지 방법의 p-version유한요소모델을 사용한 응력확대계수 산정을 목적으로 연구되었다. 두 가지 방법은 COD와 CSD방법에 의한 변위외삽법과 분해법에 기초한 J-적분법이다. 즉, p-version 유한요소해석을 통해 얻어지는 변위장을 균열선에 대해 대칭 및 역대칭 변위로 분리함으로써, 앞에서 언급된 두가지 방법에 의해 모우드-I과 모우드-II 응력확대계수를 결정할 수 있다. 제안된 방법들의 검증을 위한 예제는 인장력을 받는 중앙균열판과 중앙 경사균열판 문제이다. 균열판의 경사각의 변화와 균열길이와 평판 폭의 비에 따른 수치해석결과는 기존 문헌에 있는 이론값과 경험식에 의한 결과와 비교되어 높은 정도를 보여주고 있다 .

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경량화용 박육부재의 형상비가 압궤특성에 미치는 영향 (Influence of dimensional ratio on collapse characteristics for the thin-walled structures of light weight)

  • 정종안;김정호;양인영
    • 한국안전학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.11-23
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    • 1998
  • In this study, collapse test of thin-walled structure is performed under axially quasi-static and impact load in collapse characteristic to develop the optimum structural member for a light-oriented automobile. Furthermore, the energy-absorbing capacity is observed according to the variety of configuration(circular, square), aspect ratio in aluminum specimen to obtain basic data for the improved member of vehicle. In both quasi-static and impact collapse test, Al circular specimens collapse, in general, with axisymmetric mode in case of thin thickness while collapse with non-axisynmetric mode according to the thickness increase. For Al rectangular specimens, they collapse with axisymmetric mode in case of thin thickness, with mixed collapse mode according to the increase of thickness. In terms of initial max. load, Al square specimen turns out the best member among specimens, and then Al square, circular and circular with large scaling ratio, respectively. In case of quasi-static compression test, the absorbed energy per unit volume and mass shows higher in Al circular specimen, and then Al square, circular with large scaling ratio, respectively, according to shape ratio the absorbed energy per unit volume and mass in case of max. impact compression load is higher than that of static load. But the absorbed energy per unit volume and mass shows that Al circular specimen is the best member. Especially, unlike max. compression loan, the absorbed energy per unit volume and mass in impact test turns out the low value.

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3차원 유한요소해석 기법을 사용한 수소-천연가스 혼소 가스터빈 연소기에서의 연소불안정 해석 (Combustion Instability Modeling in a Hydrogen-Natural Gas Mixed Fuel Gas Turbine Combustor using a 3-Dimensional Finite Element Method Approach)

  • 홍수민;김대식
    • 한국분무공학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.36-41
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    • 2022
  • In this study, the combustion instability characteristics according to the change in the hydrogen ratio in the fuel in the single nozzle system of the hydrogen-natural gas mixed gas turbine for power generation was analyzed using a three-dimensional finite element analysis-based Helmholtz solver. This combustor shows the instability characteristics in which mode transition occurs from a mode having a low amplitude near 70 Hz to a mode having a high amplitude of 250 Hz or higher as the hydrogen fraction in the fuel increases. The current modeling results are found to reasonably predict the main characteristics of the change in measured instability frequency and growth rate with the change in fuel composition.

혼합모드 하중 하에서 균열닫힘 평가에 대한 K$_{op}$와 U의 결정과 적용 (Determination and Applications of U and K$_{op}$ for Crack Closure Evaluation under Mixed-mode loading)

  • 송삼홍;서기정;이정무
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제13권3호
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    • pp.178-185
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    • 2005
  • Crack tip displacement is originated by tensile stress component, s and shear stress component, t on pure Mode I and pure Mode II. The crack tip displacement(CTD) depends on combined types of different two stress components under mixed-mode loading conditions (MMLC). Thus, the analysis of crack tip displacement must be CTD vector, dv which is composition of ds and dt under MMLC. In this paper, various effects of MMLC on the crack closure are studied experimentally. The crack closure magnitude is calculated from the information of crack tip displacement under MMLC. This information has been obtained from the high resolution optical microscope in direct observations of crack displacement behavior at the crack tip. Observed crack tip displacement is analyzed by using CTD vector to determine crack opening load. The various effects of MMLC on the crack closure are explained using crack opening ratio with crack length and mode mixture. The effective stress intensity factor considering crack closure is also discussed.

CFRP/GFRP 적층복합재의 두께가 혼합모드 균열거동과 AE에 미치는 영향 (The Effect of the CFRP/GFRP Composite Thickness on AE Characteristics and Mixed Mode Crack Behavior)

  • 윤유성;김다진솔;권오헌
    • 한국안전학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.9-14
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    • 2014
  • Recently many efforts and researches have been done to cope with industrial facilities that require a low energy machines due to the gradual depletion of the natural resources. The fiber-reinforced composite materials in general have good properties and have the proper mechanical properties according to the change of the ply sequences and fiber distribution types. However, in the fiber-reinforced composite material, there are several problems, including fiber breaking, peeling, layer lamination, fiber cracking that can not be seen from the metallic material. Particularly, the fracture and delamination are likely to be affected by the thickness of the stacking laminates when the bi-material laminated structure is subjected to a load of the mixed mode. In this study, we investigated the effect of the thickness ratio of the difference in the CFRP/GFRP bi-material laminate composites by measuring the cracking behavior and the AE characteristics in a mixed mode loading, which may be generated in the actual structure. The results show that the thickness of the CFRP becomes more thick, the mode I energy release rate becomes a larger, and also the influence of mode I is greater than that of mode II. In addition, AE amplitude which shows the level of the damage in the structure was obtained the more damage in the CFRP with the thin thickness.

덤프 연소기에서의 연소불안정과 능동제어에 대한 연구 (Combustion Instability and Active Control in a Dump Combustor)

  • 안규복;;윤영빈
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
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    • pp.445-449
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    • 2005
  • 혼합 acoustic-convective 모드 연소불안정과 스피커를 이용한 능동제어의 가능성에 대한 연구를 수행 하였다. 유입속도, 연소실 길이, 당량비를 변화시켜 가면서 동압과 화염구조를 동시 측정하였다. 유입속도와 연소실 길이는 덤프 연소기에서의 와류 생존시간에 영향을 주기 때문에, 연소길 길이가 길어질수록 그리고 유입속도가 작아질수록 연소불안정의 주파수는 작아지고, 동압에서 얻어진 최대 전력스펙트럼밀도 또한 전반적으로 작아지는 경향을 보였다. 당량비에 따라 불안정의 강도와 주파수 특성도 변했는데, 당량비의 증가에 따라 불안정 주파수와 연소불안정 강도는 증가하는 경향을 나타내었다. 폐루프 방식의 제어를 통하여 스피커를 이용한 능동제어는 이러한 혼합 acoustic-convective 모드 연소불안정으로 발생하는 와류의 발전을 감소시킬 수 있음을 확인하였다.

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경계요소법에 의한 등분포인장과 굽힘을 받는 유한폭 판재의 혼합 모드 표면균열에 대한 해석 (Analysis of mixed mode surface crack in finite-width plate subjected to uniform tension and bending by boundary element method)

  • 박성완;홍재학
    • 대한기계학회논문집
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    • 제14권6호
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    • pp.1592-1602
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    • 1990
  • 본 연구에서는 최근에 주목되고 급속한 발전을 이루고 있으며 요소분할이 표 면만으로 가능하고 3차원해석에서도 데이터의 준비가 용이할 뿐만 아니라 탄성문제 특 히 균열문제의 해석에서 우수한 결과를 나타내는 경계요소법(boundary element metho- d)을 도입하여 무한영역에 대한 해석해인 Kelvin해를 기본해(fundamental solution)로 하고, 기본해에 대한 성질을 파악하여 3차원 경계요소법에 의한 선형파괴역학의 수치 해석용 프로그램을 개발해서 유한판재에 존재하는 표면균열의 응력확대 계수(Stress Intensity Factor : SIF) 값을 계산 및 비교 검토하고, 나아가서 혼합 모드(mode I+mode II)표면균열로 확장시켜 문제가 되고 있는 유한판재내의 표면균열 확장시켜 문 제가 되고 있는 유한판재내의 표면균열 결함평가의 해석에 유용한 응력확대 계수의 해 를 얻는 것을 목적으로 한다.

집중강우시 발생하는 절토사면 붕괴의 특성 연구 (Characteristics of slope failure caused by heavy rainfall)

  • 장현식;장범수;신창건;박성욱;손종철;박선규
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2004년도 춘계학술발표회
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    • pp.635-642
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    • 2004
  • Failure occurred slope, due to typhoon 'Rusa' and 'Maemi' last two years, was studied to evaluate the slope failure characteristics. There're three types of the slope in this study, ie. soil slope, rock slope, mixed slope. Statistical analysis was used to estimate the relation between slope type and failure mode. Among the failure occurred slope, soil slope & mixed slope are dominant at the ratio of 33%, 44% respectively. We conclude that soil slope & mixed slope have more higher risk than rock slope during heavy rainfall.

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전단하중을 받는 얇은 원통구조물의 세장비에 따른 좌굴특성 평가 및 시험 (Evaluation and Test of Slenderness Ratio Effect on Buckling Characteristics of Thin Cylindrical Structures Subjecting the Shear Loads)

  • 구경회;김종범;이재한
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.535-543
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    • 2002
  • 본 논문의 목적은 전단하중을 받는 얇은 원통구조물의 세장비에 따른 좌굴특성을 보다 깊이 있게 검토하는 것이다. 이를 위하여 J. Okada 등이 제안한 좌굴평가식을 사용하여 세장비에 따른 좌굴강도 평가를 수행하였다. 좌굴강도 평가 결과들로부터 세장비 L/R=3.1, 1.6, 그리고 1.0을 갖는 세가지 좌굴시험체를 결정하고 이에 대한 수치해석과 좌굴특성시험을 수행하였다. 그 결과, 세장비 L/R=3 이상인 경우 평가식에서 예측된 바와 같은 굽힘좌굴이 지배적으로 나타났으며 세장비 L/R=1.0이하로 작을 경우에는 전단좌굴이 지배적으로 나타났고, 세장비 L/R=1.6 영역에서는 전단과 굽힘좌굴이 동시에 발생하는 복합자굴 특성이 나타났다 그리고 수치해석과 평가식에 의한 좌굴특성평가 결과는 시험결과들과 잘 일치하였다.

Buckling Characteristics of the KALIMER-150 Reactor Vessel Under Lateral Seismic Loads and the Experimental Verification Using Reduced Scale Cylindrical Shell Structures

  • Koo Gyeong-Hoi;Lee Jae-Han
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제35권6호
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    • pp.537-546
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    • 2003
  • The purpose of this paper is to investigate the buckling characteristics of a conceptually designed KALIMER-150(Korea Advanced LIquid MEtal Reactor, 150MWe) reactor vessel and verify the buckling behavior using the reduced scale cylindrical shell structures. To do this, nonlinear buckling analyses using finite element method and evaluation formulae are carried out. From the results, the KALIMER-150 reactor vessel exhibits a dominant bending buckling mode and is significantly affected by the plastic behavior. The interaction effects with the vertical seismic load cause the lateral buckling load to be slightly decrease. From the results of the buckling experiments using reduced scaled cylindrical shell structures, it is verified that the buckling modes such as pure bending, pure shear, and mixed(bending plus shear) mode clearly appear under a lateral load corresponding to the slenderness ratio of cylinder.