• 한국전산구조공학회논문집
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• 제24권2호
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• pp.149-156
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• 2011

본 논문에서는 생브낭의 원리를 이용하여 보/판/쉘 등의 구조물에서 응력분포를 후처리함으로써 개선할 수 있는 방법을 개발하였다. 생브낭의 원리에 따르면, 주어진 탄성문제에 대해서 실제의 응력분포에 상관없이 합응력들로 문제를 기술할 수 있다. 현재까지 알려진 바에 따르면 유일하게 점근적으로 타당한 이론들은 Euler-Bernoulli(E-B) 보이론과 Kirchhoff-Love(K-L) 판이론 등이 있다. 많은 공학적 문제들이 이 두 이론들에 기초하여 해석되어 왔음은 주지의 사실이다. 하지만, 현대의 공학 문제들은 보다 정확한 해석기법을 요구한다. 본 연구에서는 자유도가 상대적으로 많은 고차이론 등을 사용하지 않고, 고전적인 E-B 또는 K-L 해석결과를 합응력 등가의 원리를 이용하여 후처리함으로써 변위 및 응력분포를 정확하게 예측할 수 있는 방법을 개발하였고, 이방성 보 수치예제를 통해 제안된 방법론을 탄성해석법과 비교 검증하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권4호
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• pp.381-387
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• 2016

본 논문에서는 생브낭의 원리가 근본적으로 구조물의 거동 예측에 잠재적으로 적용되어 있다는 점에 착안하여, 응력해석에 국한되어 있던 방법론을 자유진동 및 좌굴 문제 등에 적용하여 고전 보 이론의 정확도를 고차이론 수준으로 개선한다. 먼저 생브낭의 원리를 소개하고, 고전 보 이론에 의한 자유진동 그리고 좌굴해석 정식화를 진행하였다. 고전 보 이론의 변위장에 워핑함수와 섭동항을 추가하고, 합응력 등가(즉, 생브낭의 원리)를 적용하여 섭동항을 찾는다. 여기서 워핑함수들은 응력 평형방정식을 통하여 계산하였으며, 이 워핑함수들은 추가된 섭동항에 의하여 보의 응력 평형을 만족하게 된다. 제안된 방법론을 외팔보와 단순지지 보 문제에 적용하여 주파수 및 좌굴하중을 개선하였으며, 전단수정계수의 도입 없이 예측을 개선할 수 있음을 보였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권4호
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• pp.451-455
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• 2012

수학적 방법에 기초한 점근해석기법은 이방성 보 구조물의 설계 및 해석에 있어 강력한 도구이다. 이러한 장점에도 불구하고, 점근해석 기법은 전단 변형에 상대적으로 취약한 복합재료 보의 고차해를 구함에 있어 점근적으로 정확한 경계조건을 필요로 한다. 생브낭의 원리를 적용하여 응력상태를 개선하는 방법은 등방성 보 및 판 구조물에 대하여 개발되었고, 외팔보 등의 예제를 통해 검증되었다. 이 방법은 점근적으로 정확한 경계조건을 요구하지 않으며, 반복계산도 필요로 하지 않는다는 장점이 있다. 본 논문에서는 이 방법을 일반 이방성 보 구조물에 대하여 확장 적용하여 생브낭의 원리를 적용하는 방법을 일반화 하고자 한다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제84권3호
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• pp.423-435
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• 2022

In this article, we present torsion-bending analysis of a composite FGM beam with an open section, according to the advanced and refined theory of 1D / 3D beams based on the 3D Saint-Venant's solution and taking into account the edge effects. The (initially one-dimensional) model contains a set of three-dimensional (3D) displacement modes of the cross section, reflecting its 3D mechanical behaviour. The modes are taken into account depending on the mechanical characteristics and the geometrical form of the cross-section of the composite FGM beam. The model considered is implemented on the CSB (Cross-Section and Beam Analysis) software package. It is based on the RBT/SV theory (Refined Beam Theory on Saint-Venant principle) of FGM beams. The mechanical and physical characteristics of the FGM beam continuously vary, depending on a power-law distribution, across the thickness of the beam. We compare the numerical results obtained by the three-beam theories, namely: The Classical Beam Theory of Saint-Venant (Classical Beam Theory CBT), the theory of refined beams (Refined Beam Theory RBT), and the theory of refined beams, using the higher (high) modes of distortion of the cross-section (Refined Beam Theory using distorted modes RBTd). The results obtained confirm a clear difference between those obtained by the three models at the level of the supports. Further from the support, the results of RBT and RBTd are of the same order, whereas those of CBT remains far from those of higher-order theories. The 3D stresses, strains and displacements, obtained by the present study, reflect the 3D behaviour of FGM beams well, despite the initially 1D nature of the problem. A validation example also shows a very good agreement of the proposed models with other models (classical or higher-order beam theory) and Carrera Unified Formulation 1D-beam model with Lagrange Expansion functions (CUF-LE).

• 대한수학회지
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• 제48권6호
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• pp.1153-1170
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• 2011

In this paper, spatial decay estimates for the time dependent compressible viscous isentropic flow in a semi-infinite three dimensional pipe are derived. An upper bound for the total energy in terms of the initial boundary data is obtained as well. The results established in this paper may be viewed as a version of Saint-Venant's principle in transient compressible Navier-Stokes flow.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제29권3호
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• pp.229-235
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• 2016

본 논문에서는 기존에 개발된 생브낭의 원리를 이용한 응력개선방법에 부가적인 면외 워핑함수를 도입하여 후처리함으로써 기계 및 열응력을 개선할 수 있는 방법을 소개하였다. 열응력 예측이 중요한 문제로 다루어지고 있으며, 이에 따라 수많은 보이론들이 개발되어왔다. 일반적으로 고차이론들이 열응력 예측에 유용하다고 알려져 있지만, 자유도가 많아 계산과정이 복잡하다는 단점이 존재한다. 이러한 단점들을 보완하기 위해, 본 연구에서는 계산이 비교적 간단한 고전 보이론의 변위장에 면외 워핑함수를 부가적으로 도입하고 합응력 등가를 통해 후처리함으로써 보 구조물의 열응력을 정확하게 예측할 수 있는 방법을 제시하였다. 그리고 다양한 경계조건을 가지는 수치예제들을 통해 탄성해와 비교함으로써 그 정확도를 검증하고, 면외 워핑함수가 응력개선에 미치는 영향에 대해 분석하였다.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 1999년도 제29회 춘계학술대회
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• pp.20-29
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• 1999

The stress field in the body by tangential loading of a rectangular patch on a semi-infinite solid has been solved analytically using Boussinesque's potential function. Its validity was proved by saint-venant's principle in remote region of the and in the vicinity of the surface with superposition of point loads.

• KSTLE International Journal
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• 제2권1호
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• pp.29-34
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• 2001

The stress field in a body caused by the tangential loading of a rectangular patch on a semi-infinite solid has been solved analytically using a potential function. The validity of the results of this study was preyed by Saint-Venant's principle in the remote region and by the superposition of point loads in the vicinity of the surface.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제51권4호
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• pp.651-662
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• 2014

The main goal of this study is to extend the domain of influence result to cover the micropolar thermoelastic diffusion. So, we prove that for a finite time t>0 the displacement field $u_i$, the microrotation vector ${\varphi}_i$, the temperature ${\theta}$ and the chemical potential P generate no disturbance outside a bounded domain $B_t$.

• Tribology and Lubricants
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• 제18권3호
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• pp.194-203
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• 2002

This paper is the first step fur thermo-mechanical stress analyses of part with coated layer under contact load. A lot of coated material is applied in many structures to endure severe situation, like thermal stresses, high temperature gradients, irradiation, impacts by microscopic meteorites, and so on. In this part we are going to apply the FEM to analyze space parts with a coated layer subjected to a contact load thermo-mechanically. Coating layer is very thin in comparision with the structure, therefore it should take more times and behaviors to analyze whole model. In these reason we develop the FEM method of analyzing part with coated layer under contact load using partial model. Steady state temperature distribution of the part is obtained first, and then we apply quasi-static external load on the part. To obtain the final stage of solution, we compute the total solution, and by subtracting the thermal strain from the total ones we get the mechanical strains to compute stresses of the parts. In using the FEM, one has to discretize the model into many sub-domain, finite elements. The method is consisited of two steps. First step is to analyze the whole model with rather coarse meshes. Second step we cut a small region near the loading point, and analyze with very fine meshes. This method is allowable by the Saint-Venant's principle. And then, we finally shall check the therma1 load on the stresses of the space part with coating layer with or without substrate cracks. Then, we predict the actual behaviors of the part used in space.