• Composites Research
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• 제18권5호
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• pp.15-20
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• 2005

본 논문에서는 복합재 파손에 의한 음향방출해석을 3차원 유한요소법과 외연시간적분법을 이용하여 구현하였다. 음원모델은 등가체적력 모델을 사용하였다. 계산기법의 타당성을 검증하기 위해 단일 섬유가 내재된 등방성 평판에서 섬유파손 시 발생하는 탄성파에 의한 동적변위를 시험과 비교하였다. 적층 복합재의 경우, 섬유와 기지를 각기 모델링한 방법과 균질화한 모델을 비교하여 차이점을 비교하였다. 음향방출에서 발생하는 고주파 성분을 검출하기 위해 계산시간 스텝이 매우 작아야 하며, 매우 많은 자유도의 모델이 동반되어야 한다. 이러한 대규모 문제를 효과적으로 해결하기 위해 병렬 계산 기법을 도입하였다.

• 치과방사선
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• 제22권1호
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• pp.7-22
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• 1992

The stress distributions on a human mandible for 18 load cases under two different boundary conditions (mouth open and closed), using the three dimensional finite element modeling were studied. Also, the expected fracture loads for each load cases were calculated by using the Von-Mises yield criterion. The model of a mandible with all teeth was composed of 2402 hexahedron elements and 3698 nodes. CAD techniques were used to analyze the 3-dimensional results. The conclusions of this study were as follows: 1. In the mouth open state, the maximum stress occured at the condyle neck; when the lateral load was exerted, the maximum stress occured at the load side condyle. 2. In the mouth closed state, when the loads were exerted on the mandibular body and chin, the maximum stress occured at the loaded area, and when the loads were exerted on the angle and ramus, the maximum stress occured at the condyle neck. 3. The expected fracture loads in each load case were calculated using the Von-Mises yield criterion, and it was confirmed that the mandible in the mouth open state was more easily fractured than that in the mouth closed state, and the expected fracture loads are lesser in the cases that load direction is parallel at mandibular plane than 45°. 4. The magnitudes of the expected fracture loads increased in the order of angle, ramus, body and chin in case of the mouth closed state, while chin, body, angle and ramus in case of the mouth open state. 5. The Von-Mises stress concentration regions analyzed by F.E.M. corresponded well with the results of clinical studies.

• 한국가스학회지
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• 제10권2호
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• pp.27-32
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• 2006

본 논문은 다수의 볼과 접촉하는 두개의 실린더 사이에서 발생하는 접촉응력과 마찰력을 유한요소법으로 해석하였다. LPG 충전기는 구름마찰 운동을 위해 다수의 볼이 평행한 두개의 실린더와 경사진 두개의 실린더 레이스에서 구름마찰 운동을 한다. FEM 해석결과에 의하면, SiC 볼과 SUS 304 볼은 주어진 수직하중, 즉 압축력에 대하여 높은 접촉응력과 마찰력 손실을 보여주고 있다. 반면에 PEEK 볼을 두개의 실린더에 대하여 구름마찰 운동을 유지하면, 대단히 낮은 접촉응력과 마찰력 손실을 나타내는 것으로 보아 폴리머 소재의 사용은 저마찰 접촉특성을 잘 구현하고 있다할 수 있다. 여기에 두개의 실린더가 평행하게 구름마찰 접촉운동을 하느냐, 또는 경사진 상태에서 구름마찰 운동을 하느냐에 따라 접촉거동 특성이 크게 달라지므로 특히 두개 실린더 사이의 상대적 경사도는 극도로 억제되어야 우수한 설계가 된다.

• 한국CDE학회논문집
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• 제21권2호
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• pp.186-195
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• 2016

The finite element modeling of a ship for hull structural analysis on the basis of new harmonized common structural rules (CSR-H) is to be extended to the cargo holds in fore and after body of a ship. Unlike the parallel middle-body where the external and internal features of hull are equal along to the longitudinal direction of a ship, in fore and after body, the external and internal features of hull vary linearly or even irregularly in forms of a surface or a curve along to the longitudinal direction of a ship. Thus, it needs lots of design man-hours for the modeling for structural analysis. In order to save man-hours in initial structural design phase of a ship, the specified 3D CAD system has been adopted in shipbuilding industry. Through the interface between CAD and CAE (rule scantling and direct strength assessment), design man-hour in initial design phase can be saved even under the environment of CSR-H.

• Composites Research
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• 제24권6호
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• pp.37-48
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• 2011

체적 적분방정식법(Volume Integral Equation Method)이라는 새로운 수치해석 방법을 이용하여, 서로 상호작용을 하는 등방성 또는 이방성 타원 함유체를 포함하는 등방성 무한고체가 정적 인장하중을 받을 때 무한고체 내부에 발생하는 응력분포 해석을 매우 효과적으로 수행하였다. 즉, 등방성 기지에 다수의 등방성 또는 이방성 타원 함유체의 중심이 1) 정사각형 배열 형태 또는 2) 정육각형 배열 형태로 포함되어 있는 경우에, 다양한 타원을 포함하는 원형 실린더 함유체의 체적비에 대하여, 중앙에 위치한 타원 함유체와 등방성 기지의 경계면에서의 인장응력 분포의 변화를 구체적으로 조사하였다. 또한, 체적 적분방정식법을 이용한 해를 유한요소법을 이용한 해 및 해석해와 비교해 봄으로서, 체적 적분방정식법을 이용하여 구한 해의 정확도를 검증하였다.

• 한국가스학회지
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• 제13권6호
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• pp.29-33
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• 2009

본 연구에서는 Al6061-T6 소재의 알루미늄 라이너와 탄소섬유-에폭시 및 유리섬유-에폭시 복합 소재를 적층으로 감아서 제조한 복합소재 연료탱크에 대한 강도안전성을 유한요소법(FEM)으로 해석하였다. 복합소재 연료탱크는 내구성 향상을 위해 자긴공정(autofrettage process)으로 제조한 다음에 압축천연가스를 공급하였다. 자긴공정을 거친 가스탱크의 응력안전에 대한 FEM 해석결과는 미국의 DOT-CFFC와 한국의 KS 설계안전 평가기준과 비교 평가하였다. FEM 계산결과에 의하면, 자긴공정을 거친 연료탱크의 응력강도는 돔 지역에서 약간 불안정한 것으로 나타났고, 몸체의 평행부에서는 비교적 균일한 안정성을 보여주고 있다. 자긴공정을 거친 복합소재 연료탱크의 평행부에서 관찰된 강도안전성 데이터는 평가기준 데이터로 제공된다. 9.2리터의 복합소재 연료탱크의 응력강도 안전성에 대한 계산결과에 따르면, 미국의 DOT-CFFC와 한국의 KS 평가기준치를 모두 만족하는 것으로 나타났기 때문에 안전한 설계라 할 수 있다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제23권4호
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• pp.361-368
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• 2010

본 논문에서는 Park and Tak(2010)이 제안한 다공질매체 스태거드 방법의 효율성을 제고하기 위해 MPI(Message- Passing Interface) 라이브러리를 통한 병렬해석이 소개된다. 이를 위해 비압축, 비투과성 포화 다공질매체와 FEM을 통한 스태거드 방법이 간략히 소개된다. 그리고 병렬해석을 위한 MPI 라이브러리를 소개하고 스태거드 방법에 블록킹, 논블록킹 MPI 라이브러리를 접목시킨 병렬해석 알고리즘을 제안한다. 여기서는 변위와 간극수압 계산에서의 CPU 할당방법과 MPI 통신 규약을 통한 효율적인 프로그래밍 방법을 제시하고, 수치효율성을 검증하기 위한 2차원 모델의 순차해석과 병렬 해석 결과 값들을 요소개수에 따라 계산시간이 비교 검증된다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.42-46
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• 2014

In this study we investigated ac transport current losses in the face to face stack for the anti-parallel current flow, and compared the electromagnetic properties with those of the single SC tape as well as those of the same stack for the parallel current path. The gap between the SC tapes in the stack varied in order to verify the electromagnetic influence of the neighbors when current flows in opposite direction, and the model was implemented in the finite element method program by the commercial software, COMSOL Multiphysics 4.2a. Conclusively speaking, the loss was remarkably decreased for the anti-parallel current case, which is attributed the magnetic flux compensation between the SC layers due to the opposite direction of the current flows. As the gap between SC tapes was increased, the loss mitigation became less effective. Besides, the current density distribution is very flat cross the sample width for the narrower gap case, which is believed to be benefit for the power electric system. These results are all in good agreement with those predicted theoretically for an infinite bifilar stack.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권8호
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• pp.46-55
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• 2002

본 연구에서는 저가형 PC-클러스터 환경에서 운영 가능한 고속 병렬처리 기법을 활용하여 전기체 항공기 및 발사체 형상을 고려할 수 있는 천음속/초음속 비선형 플러터 해석시스템을 개발하였다. 이는 이론적으로 진보된 수치해석 기법인 전산구조동역학(CSD), 유한요소법(FEM) 및 전산유체역학(CFD) 기법을 동시에 연계하고 있으며, 각종 비행체의 공탄성안정성 설계 과정에서 공학적으로 매우 정밀한 데이터 제공이 가능하다. 개발된 공탄성 해석시스템의 뛰어난 응용성을 보이기 위해 국내에서 개발 중인 초음속 항공기의 전기체 형상에 대해 천음속/초음속 비선형 공탄성 해석을 수행하였다.

• 한국CDE학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.123-131
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• 2012

The requirements for computational resources to perform the structural analysis are increasing rapidly. The size of the current analysis problems that are required from practical industry is typically large-scale with more than millions degrees of freedom (DOFs). These large-scale analysis problems result in the requirements of high-performance analysis codes as well as hardware systems such as supercomputer systems or cluster systems. In this paper, the pre- and post-processing system for supercomputing based large-scale structural analysis is presented. The proposed system has 3-tier architecture and three main components; geometry viewer, pre-/post-processor and supercomputing manager. To analyze large-scale problems, the ADVENTURE solid solver was adopted as a general-purpose finite element solver and the supercomputer named 'tachyon' was adopted as a parallel computational platform. The problem solving performance and scalability of this structural analysis system is demonstrated by illustrative examples with different sizes of degrees of freedom.