• 제목/요약/키워드: load-displacement curve

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유한요소법을 이용한 우레탄 휠의 구조 안전성에 관한 연구 (A Study on Structural Safety of a Urethane Wheel Using FEM)

  • 송하종;정일호;이수호;박태원;박중경;이형;조동협;김혁;이경목
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.1042-1047
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    • 2004
  • Urethane is a high polymeric and elastic material useful in designing mechanic parts that cannot be molded in rubber or plastic material. Especially, urethane is high in mechanical strength and anti-abrasive. Hereby, an urethane coated aluminum wheel is used for supporting of OHT vehicle moving back and forth to transport products. For the sake of verifying the safety of the vehicle, structural safety for applied maximum dynamic load on a urethane wheel needs to be carefully examined while driving. Therefore, we have performed the dynamic simulation on the OHT vehicle model. Although the area definition of applied load can be obtained from the previous study of Hertzian and Non-Hertzian contact force model when having exact properties of contact material, static analysis is simulated, since the proper material properties of urethane have not been guaranteed, after we have performed the actual contact area test for each load. In case of this study, the method of distributing load for each node is included. Finally, in comparison with result of analysis and load-displacement curve obtained from the compression test, we have defined the material properties of urethane. In the analysis, we have verified the safety of the wheel. After all, we have performed a mode analysis using the obtained material properties. With the result, we have the reliable finite element model.

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유한요소법을 이용한 우레탄 휠의 구조 안전성에 관한 연구 (A Study on Structural Safety of a Urethane Wheel Using FEM)

  • 송하종;정일호;윤지원;전갑진;박중경;이형;박태원
    • 한국정밀공학회지
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    • 제22권10호
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    • pp.114-120
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    • 2005
  • Urethane is a high polymeric and elastic material useful in designing mechanic parts that cannot be molded with rubber or plastic material. In particular, urethane is high in mechanical strength and anti-abrasive. Hereby, a urethane coated aluminum wheel is used to support of the OHT vehicle moving back and forth to transport products. For the sake of verifying the safety of the vehicle, structural safety fur applied maximum dynamic load on a urethane wheel must be examined carefully while driving. Therefore, we performed a dynamic simulation on the OHT vehicle model and we determined the driving load. The area definition of applied load may be obtained from the previous study of Hertzian and Non-Hertzian contact force model having exact properties of contact material. But the static analysis is simulated after we have performed the actual contact area test for each load since the proper material properties of urethane have not been guaranteed. In this study, the method of distributing loads for each node is included. Finally, in coMParison with the results of analysis and load-displacement curve obtained from the compression test, we have defined the material properties of urethane. In the analysis, we verified the safety of the wheel. Finally, we performed a mode analysis using the obtained material properties. With these results, we presented a reliable finite element model.

틸팅열차의 틸팅구동장치에 작용하는 부하특성 진단을 위한 유압식 틸팅 엑츄에이터의 실험적 평가 (An Experimental Evaluation of a Hydraulic Tilting Actuator for a Diagnosis of Load Characteristics Acting on the Tilting Actuator of the Tilting Train)

  • 이준호;김호연;이병송;이형우;박찬배;강철구
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제18권10호
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    • pp.921-927
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    • 2012
  • In this paper we deal with a hydraulic tilting actuator to make a diagnosis of load characteristic acting on the tilting actuator of the tilting train. Tilting actuator in the tilting train plays a role of making tilt of the train when the train runs a curve section to make the train run without deceleration. However in the process of tilt the tilting actuator is affected by the load acting on the actuator, which has a possibility to make bogie vibration. In order to figure out the effect of the load on the tilting actuator a hydraulic tilting devices that are capable of tilting the train is proposed. The proposed devices are installed in the front bogie and in the rear bogie to make tilting of the train. The devices are consist of sensors that measure the load capacity of the actuator and displacement of the hydraulic cylinder stroke, control blocks to make synchronization of the two actuators, user interface block to monitor the status of the actuators. The effectiveness of the proposed hydraulic tilting actuators is presented by the experimental evaluation using actual tilting train.

ANALYSIS OF THE OPTIMIZED H TYPE GRID SPRING BY A CHARACTERIZATION TEST AND THE FINITE ELEMENT METHOD UNDER THE IN-GRID BOUNDARY CONDITION

  • Yoon Kyung-Ho;Lee Kang-Hee;Kang Heung-Seok;Song Kee-Nam
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제38권4호
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    • pp.375-382
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    • 2006
  • Characterization tests (load vs. displacement curve) are conducted for the springs of Zirconium alloy spacer grids for an advanced LWR fuel assembly. Twofold testing is employed: strap-based and assembly-based tests. The assembly-based test satisfies the in situ boundary conditions of the spring within the grid assembly. The aim of the characterization test via the aforementioned two methods is to establish an appropriate assembly-based test method that fulfills the actual boundary conditions. A characterization test under the spacer grid assembly boundary condition is also conducted to investigate the actual behavior of the spring in the core. The stiffness of the characteristic curve is smaller than that of the strap-wised boundary condition. This phenomenon may cause the strap slit condition. A spacer grid consists of horizontal and vertical straps. The strap slit positions are differentiated from each other. They affords examination of the variation of the external load distribution in the grid spring. Localized legions of high stress and their values are analyzed, as they may be affected by the spring shape. Through a comparison of the results of the test and FE analysis, it is concluded that the present assembly-based analysis model and procedure are reasonably well conducted and can be used for spring characterization in the core. Guidelines for improving the mechanical integrity of the spring are also discussed.

고강도 재료에 대한 구형압입 물성평가법 (Property Evaluation Method Using Spherical Indentation for High-Yield Strength Materials)

  • 최영식;;이진행;이형일
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권11호
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    • pp.1079-1089
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    • 2015
  • 본 연구에서는 항복강도 1GPa 이상의 고강도재료에 대해 구형압입자를 이용한 물성평가법을 제시한다. 압입전산모사를 통해 하중-변위 관계를 응력-변형률 관계로 변환하는 네 압입변수에 대한 회귀식을 바탕으로, 고강도 물성평가용 프로그램을 작성했다. 이를 압입시험에 적용하면 단 한번의 하중-해중에서 얻어지는 데이터로 유효 응력-변형률곡선을 얻을 수 있다. 광범위한 재료들에 대해 구해진 물성치의 평균오차는 영률 0.3%, 항복강도 0.8 %, 변형경화지수 6.4 % 이내이다.

FRP 시트로 보강된 철근콘크리트 벽체의 방호성능 평가 (Evaluation on Blast Resistance Performance of Reinforced Concrete Wall Strengthened by FRP Sheet)

  • 이건호;김재민;김재현;이상훈;김강수
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제26권5호
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    • pp.151-160
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    • 2022
  • 최근 폭발사고의 빈도수가 증가함에 따라 주요 구조부재의 손상을 저감시킬 수 있는 방호 구조물 설계에 대한 관심이 높아지고 있다. 그러나, 방호 구조물의 방호성능에 대한 국내 연구는 아직 미진한 실정이며, 아직 설계 가이드라인도 충분히 갖추어지지 못한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 FRP 시트 보강유무를 변수로 하여 RC 방호벽에 대한 해석적 연구를 수행하였다. 해석은 LS-DYNA 프로그램을 활용하여 수행되었으며, 해석을 통해 RC 방호벽과 FRP 시트로 보강된 RC 방호벽의 변위-시간이력곡선, 압력-충격량 도표, 취약도 곡선을 도출하였다. FRP 시트 보강방법은 RC 방호벽의 방호성능을 향상시키는데 매우 효율적인 것으로 나타났다. 또한, 폭발하중의 크기가 클수록 RC 방호벽에 대한 FRP 시트의 보강효과는 높아지는 것으로 나타났다.

지반의 비선형거동을 고려한 단일현장타설말뚝의 의사정적해석 (Pseudostatic Analysis of Single Column/Shafts Considering Nonlinear Soil Behavior)

  • 이준규;김병철;정상섬;송성욱
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권1C호
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    • pp.31-40
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    • 2008
  • 본 연구에서는 지진하중을 받는 Single Column/Shaft의 내진해석으로 의사정적해석법을 적용하였으며 해석상에서 지반의 비선형 거동특성을 나타내는 다양한 수평방향 하중전이특성(p-y 곡선, Bi-linear 곡선)를 이용하여 지반-말뚝의 상호작용을 고려하였다. 비선형 지반모델을 적용한 해석은 지반-말뚝 시스템의 지진거동을 간편히 예측할 수 있었으며 동일한 해석조건에서 응답변위법에 의한 Single Column/Shaft의 수평거동이 진도법에 근거하여 산정한 해석결과보다 크게 예측되었다. 두부경계조건과 상대강성이 Single Column/Shaft의 단면력에 미치는 영향을 분석하기 위해 다양한 지반모델에 대한 변수연구를 수행한 결과, 두부경계가 고정이고 말뚝강성이 감소할수록 수평변위가 작은 것으로 나타났으며, JRA의 Bi-linear 지반모델을 적용한 해석은 Single Column/Shaft의 수평거동을 비교적 정확히 예측하였다.

강섬유를 보강한 자기충전 콘크리트의 휨 성능 평가를 위한 실험 연구 (An Experimental Study to Evaluate the Flexural Performance of Steel Fiber-Reinforced Self-Compacting Concrete)

  • 박연동
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제13권6호통권58호
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    • pp.166-175
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    • 2009
  • 강섬유보강 자기충전 콘크리트의 휨 성능을 평가하기 위하여 실험을 중심으로 한 연구를 수행하였다. 보 시험체를 만들기 위하여 3종류의 강섬유보강 콘크리트로 7개의 슬래브를 제작하였으며, 일정 기간 양생 후 다이아몬드 날이 달린 절단기로 슬래브를 절단하여 1개의 슬래브 당 5개의 보 시험체를 획득하였다. 각 보 시험체의 하중-처짐 곡선은 변위조절방식을 사용하여 구하였다. 실험 결과, 자기충전 콘크리트는 휨강도 및 연성, 인성지수 등 휨 성능을 평가하는 모든 부분에서 일반 콘크리트보다 양호한 성능을 보여주었다. 결과적으로 다짐이 필요없는 강섬유보강 자기충전 콘크리트는 강섬유보강 콘크리트의 가장 큰 단점인 시공성 저하 문제를 획기적으로 개선할 뿐만 아니라 역학적 성질도 양호하여 향후 토목 건축 분야에서 폭넓게 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

축하중을 고려한 마이크로파일의 임계좌굴특성 (Critical Buckling Characteristics of Micropiles Under Axial Loads)

  • 정현식;노인수;이영생
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제31권9호
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    • pp.39-51
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    • 2015
  • 근래 구조물 기초보강을 위한 마이크로파일공법의 적용사례가 점차 증가하고 있으며, 이에 따른 관련 연구가 다수 수행되고 있다. 그러나 국내 연구는 대부분 Case. I, II-Type의 지지거동에 국한되어 마이크로파일 자체의 구조적 검토에 대한 연구는 미미한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 국내에서 주로 사용되는 마이크로 파일에 대한 각각의 강봉 및 그라우트조건에 따른 좌굴특성을 검토하였다. 검토결과 마이크로파일 직경이 작을수록 지반의 임계좌굴점착력($C_{ucr}$)는 증가하게 되며, 특히 임계좌굴길이($L_{cr}$) 이하에서는 마이크로파일 길이가 길수록 임계좌굴하중($P_{cr}$)이 감소함을 알 수 있었다. 또한 축하중을 받는 마이크로파일의 좌굴파괴와 압축파괴 가능성을 구분, 평가할 수 있는 방법을 제시하였다.

하악골 과두하부 골절 실험모델에서 견고정을 위한 플레이트 고정방법 연구 (Study of the Plating Methods in the Experimental Model of Mandibular Subcondyle Fracture)

  • 이원;강동희
    • 대한두개안면성형외과학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.12-16
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    • 2011
  • Purpose: This study examined the biomechanical stability of four different plating techniques in the experimental model of mandibular subcondyle fracture. Methods: Twenty standardized bovine tibia bone samples ($7{\times}1.5{\times}1.0cm$) were used for this study. Each of the four sets of tibia bone was cut to mimic a perpendicular subcondyle fracture in the center area. The osteotomized tibia bone was fixed using one of four different fixation groups (A,B,C,D). The fixation systems included single 2.0 mm 4 hole mini adaption plate (A), single 2.0 mm 4 hole dynamic compression miniplate (B), double fixation with 2.0 mm 4 hole mini adaption plate (C), double fixation with a 2.0 mm 4 hole mini adaption plate and 2.0 mm 4 hole dynamic compression miniplate (D). A bending force was applied to the experimental model using a pressure machine (858 table top system, $MTS^{(R)}$) until failure occurred. The load for permanent deformation, maximum load of failure were measured in the load displacement curve with the chart recorder. Results: Double fixation with a 2.0 mm 4 hole mini adaption plate and a 2.0 mm 4 hole dynamic compression miniplate (D) applied to the anterior and posterior regions of the subcondyle experimental model showed the highest load to failure. Conclusion: From this study, double fixation with an adaption plate and dynamic compression miniplate fixation technique produced the greatest biomechanical stability. This technique may be considered a useful means of fixation to reduce the postoperative internal maxillary fixation period and achieve early mobility of the jaw.