• Title, Summary, Keyword: 응력해석

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ANSYS 피로해석 모듈을 이용한 CANDU 6 핵연료채널 응력해석 및 ASME Code에 따른 해석절차 개발

  • 최창용;김정규
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • v.27 no.3
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    • pp.418-426
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    • 1995
  • 설계의 신뢰성은 응력해석을 통하여 확인될 수 있으며, 해석결과는 대상 부품의 구조적 건전성을 입증하는 근거가 된다. 본 보고서는 ANSYS의 피로해석 모듈을 이용한 CANDU 6핵연료채널의 응력해석 및 ASME Code에 따른 해석 절차 개발을 소개하였다. 응력해석은 ASME Code Section III NB-3200 의 $\ulcorner$Design by Analysis$\lrcorner$에 기초한 해석절차에 따라 수행하였으며, 체계적인 해석을 위해 자료 처리용 ANSYS 매크로 및 FORTRAN 프로그램을 개발하였다. 해석은 각 조건에 따라 기계적응력과 열응력해석으로 분리하여 수행한 후 조합되었으며, ANSYS 피로해석 모듈을 이용하여 선정된 절점들의 기계적응력과 열응력의 합에 대한 최대응력강도범위를 계산하였다. 응력해석 결과, CANDU 6 핵연료채널의 구조적 건전성이 입증되었으며, ANSYS를 이용한 ASME Code해석절차가 확립되어 CANDU 원자로 해석의 신뢰성을 크게 향상 시켰음은 물론 독자적인 수행을 위한 발판을 마련하였다.

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Application of CAE Stress Analysis in Electronics Components (전자부품 산업에서의 응력해석 CAE적용)

  • 윤정호;안상훈
    • Journal of the KSME
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    • v.33 no.2
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    • pp.145-151
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    • 1993
  • 전자산업이 고도화되어감에 따라 전자기술은 소재 . 기계분야와 복합된 기술의 발전이 가속화 되어 가고 있다. 특히 이 글에서는 응력해석 CAE 기술이 전자부품산업에 적용되는 사례를 소 개하고자 한다. 그 중 하나는 하드디스크의 정밀부품 중의 하나인 스핀들 모터용 Hub의 절삭 가공시 고려하여야 하는 탄성 변형량을 해석하고 이를 적용하는 사례이고 또 하나는 Audio Deck의 Capatan Shaft를 지지하는 플리스틱 Base가 신뢰성 시험도중 또는 고온 부하시 발생하는 크리프현상을 해석하여 적용하는 사례이다. 이 글에서 소개하는 두 가지 사례는 전자부품산업에 응력해석 CAE를 적용할 수 있는 예들 중 빙산의 일각에 불과할 뿐이고, 이와 유사한 전자부품에 응력해석 CAE를 적용할 수 있다.

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고강도 알루미늄 7175 합금 링롤재의 급냉 및 응력제거처리후 잔류응력 유한요소해석 및 측정

  • 박성한;구송회;이방업;은일상
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • pp.181-187
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    • 1997
  • 고강도 알루미늄 합금 링롤재의 급냉, 링 팽창(expansion) 및 링 압축(compression) 응력제거처리후 잔류응력을 예측하기 위하여 2차원 축대칭 열해석 및 탄소성 해석을 수행하였다. 급냉 및 응력제거처리 후 2단 과시효 처리(T73)된 링롤재에 대하여 3단계 절단법(Three step sectioning method)을 적용하여 링롤재의 두께에 따른 잔류응력 분포를 측정하였으며, 측정결과를 급냉 및 응력제거처리후 잔류응력 해석결과와 비교분석하였다. 링의 급냉후 원주 및 축방향의 잔류응력 해석값은 T73후 측정값과 비슷한 경향을 보였으며, 링의 내면과 외면에서 압축응력을 나타내었고 중심에서 인장응력을 나타내었다. 잔류응력은 링 팽창(T7351) 및 링 압축(T7352) 적용후 T73에 비해 현저히 감소하였으며, 축방향의 제거 효과가 원주방향보다 우수하게 나타났다. 또한 링 압축에 의한 제거효과가 링 팽창보다 크게 나타났다. 링롤재의 응력제거처리는 제거 효과 및 실용성 측면에서 링 압축 공정이 유리하며, 치수제어 및 장비용량 측면에서 링 팽창 공정이 유리하다는 결론을 얻었다.

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콘크리트 접합면의 단부응력

  • 최동욱
    • Computational Structural Engineering
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    • v.9 no.4
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    • pp.27-29
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    • 1996
  • 콘크리트보강체 접합면의 응력해석에 있어서, 비교적 얇게 타설되는 폴리머콘크리트 합성보의 온도응력해석에는 Chen방법의 적용이 가능하였다. 그러나 같으 해석방법이 콘크리트도로의 응력해석에는 적용될 수 없었는데, 이는 비교적 두껍게 타설되는 포틀랜드시멘트콘크리트의 건조수축을 예측하기 어려웠고 또한 도로수직단면이 균등한 온도변화를 받지 않기 때문이었다. 보강콘크리트도로에서 접합면의 응력집중에 의한 박리현상이 국내에서도 발생할 수 있다는 사실을 고려하여 볼 때 이에 관련된 해석기법이 개발되어야 할 필요가 있다고 사료된다.

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두꺼운 복합적층판의 기계적 체결 거동에 대한 유한요소 해석

  • 김유준;김형근;황태경;도영대
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • pp.29-29
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    • 1997
  • 각광 받는 구조재료인 섬유강화 복합적층재에 대한 기계적 체결 거동은 본질적인 재료의 이방성에 의해서 파단강도가 파단 모우드와 매우 밀접한 관련을 갖는 것으로 알려져 있다. 따라서, 복합적층판 체결부의 정밀 구조 설계에서는 단순화에 따른 오차를 줄이고 정밀해에 의한 설계 및 해석이 요청된다. 특히, 층간응력 성분을 무시할 수 없는 두께를 갖는 복합적층 판의 기계적 체결부 해석이나 실제 구조물의 체결부에서 발생하는 굽힘이나 비틀림과 같은 하중 상태를 묘사하기 위해서도 정밀한 3차원 응력 해석은 필요하다. 하지만, 지금까지 기계적 체결부의 거동에 관한 연구는 층간응력 성분들을 어느정도 무시할 수 있는 얇은 평판에 대한 2차원 응력해석에 주로 국한되어 왔으며, 일부 수행된 체결부에 대한 3차원 응력 해석의 경우 여러 단점을 갖는 3차원 연속체 요소에 의한 유한요소 해석이 수행되었을 뿐이다.본 연구는 층간응력 성분들을 무시할 수 없는 두께를 갖는 복합적층판의 기계적 체결부 해석에 지금까지 사용되어온 3차원 연속체 요소에 의한 유한요소 방법이 갖는 단점들을 개선한 Layerwise 유한요소법을 이용하여 3차원 응력해석을 수행하였다. 특히, 선형상보성원리에 근거한 최적설계 기법을 응용하여, 기계적 체결시 핀과 적층판의 홀 사이에 발생하는 하중 전달 과정을 모사하고, 접촉력에 의한 홀 주위의 복잡하고 국부적인 응력 집중현상을 규명하여본다.

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Three Dimensional Stress Analysis of Composite Laminates using Stress Functions and Interface Modeling (응력함수와 층간면 모델링을 이용한 복합재 적층판의 3차원 응력해석)

  • Kim, H.S.;Kim, J.Y.;Kim, J.G.
    • Journal of Power System Engineering
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    • v.13 no.4
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    • pp.49-55
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    • 2009
  • 복합재 적층판의 자유단 근처에서 나타나는 층간 응력의 집중 현상을 층간면 효과를 고려해 해석하였다. 복합재 적층판 내부의 임의의 위치에서 3차원 평형방정식을 만족시키기 위해 렉니츠키 응력함수를 도입하였으며, 가상일의 원리를 이용하여 지배방정식을 유도하였다. 주어진 응력함수를 이용하여 구한 3차원 응력들은 복합재 적층판의 아래 위 면뿐만 아니라 자유단에서 하중자유조건을 잘 만족한다. 기하학적 불연속성 때문에 복합재 적층판의 자유단에서는 응력의 특이가 발생하지만, 층간면 효과를 고려하게 되면 층간응력의 집중현상을 정확하게 해석할 수 있다. 자유단에서 발생한 층간응력의 크기를 보면, 층간면 효과를 고려할 경우, 응력특이 효과가 많이 줄어드는 것을 관찰할 수 있다. 본 연구에서 주어진 층간면에서의 정확한 응력 해석은 복합재 적층판의 강도설계를 수행하는 초기 설계 툴로 사용할 수 있다.

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Prediction of Residual Stresses in Injection Molded Parts considering packing and cooling Stages (보압과 냉각 과정을 사출성형 제품의 잔류 응력 예측)

  • 윤재륜
    • The Korean Journal of Rheology
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    • v.9 no.1
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    • pp.16-26
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    • 1997
  • 사출 성형된 제품에서 발생하는 잔류응력은 최종 제춤의 기하학적 정밀도와 기계적 성질 및 열적 성질에 영향을 미친다. 사출성형된 제품의 잔류응력을 예측하기 위해서는 먼 저 열 및 유동장의 해석을 수행하여야 하고이를 위해서는 사출 성형의 세단계. 즉 충전, 보 압, 냉각을 모두고려해야한다. 검사체적 방법에 기초한 혼합 유한요소/유한차분방법을 사용 하는 수치 해석적 기법에 의하여 충전과정가 후충전 과정의 유동장 해서을 수행하였다. 일 반화된 헬레쇼 유동을 가정하였고 보압과 냉각과정시의 고본자의 압축성을 고려하였다. 점 도의 전단 변형률의 크기와 온도에 대한 의존성은 개선된 크로스 모델을 사용하여 나타내었 다. Tait에 의해 제안된 상태방정식은 고분자의 온도, 압력, 부피의 상호관계를 묘사하는 좋 은 방법을 제공하였다. 유동해석을 통하여 전 공정에 걸쳐서 온도와 압\ulcorner장의 변화에 대한 데이터를 얻었고 제품의 고체 응력해석의 입력 데이터로 사용하였다. 유한요소응력해석에는 평면 응력요소를 사용하였다. 다양한 형태의 금형에 대해서 공정 변수들을 달리하여 유동장 의 해석과 잔류응력의 계산을 수행하였다. 이로부터 공정조건과 유동장의 관계를 밝히고 최 종 제춤의 잔류 응력에의 영향을 고찰하였다.

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Stress Stiffening Effect를 고려한 천마 연소관의 날개 부착부위 응력해석 기법연구

  • 이방업;강문중;문순일;은일상
    • Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology
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    • v.1 no.1
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    • pp.189-200
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    • 1998
  • 본 연구에서는 얇은 마레이징강으로 제작된 천마 연소관에 브라켓이 용접되어 비행 날개를 볼트로 체결한 경우, 압력과 공력하중에 의해 브라켓 부위에 집중되는 응력의 해석기법을 정립하기 위하여 선형해석과 기하학적 비선형 해석을 수행하였다. 높은 압력에 의해 발생한 얇은 연소관의 면내 응력이 구조물의 강성을 증가시키는 응력의 강성보강효과(stress stiffening effect)를 고려한 기하학적 비선형 해석을 수행하여 선형해석 결과와 비교하였으며, 압력과 공력하중을 동시에 적용할 수 있는 복합하중시험기로 변형률을 측정하여 해석치의 정확성을 검토하였다. 얇은 연소관에 압력과 공력하중이 동시에 작용하는 경우는 응력의 강성보강효과를 고려한 기하학적 비선형 해석을 수행함으로써 보다 정확한 응력을 구할 수 있다는 결론을 얻었다.

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Embankment and Excavation Behaviour with Shear Parameters of Soft Clayey Soil in FEM (점성토의 유한요소해석에서 전단파라미터에 따른 성토 및 굴착 거동)

  • Kim, Byung Il;Choi, Chanyong;Hong, Kang Han;Han, Sang Jae
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.34 no.2
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    • pp.5-17
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    • 2018
  • In this study, the in-situ stress, strength and stress-strain characteristics with shear parameters (UU, CU, ${\bar{CU}}$) are analytically evaluated and the stability analyses are carried out under loading/unloading conditions. The in-situ stress and the stress-strain behaviour may become different according to input shear parameters in finite element analyses with construction step, Especially, if the internal friction angle in Mohr-Coulomb model is set to zero, the in-situ stress and the stress-strain behaviour might not be properly predicted. The results from CU parameter of total stress analysis have no significant difference with the results from CU of effective stress analysis. Therefore, in the numerical analysis for soft ground, CU parameters can be applied to predict in-situ stress and stress-strain behaviors. In addition, the calculation method was proposed to determine the shear parameter of Mohr-Coulomb model, which is corresponding to the shear strength equivalent to that of in-situ soil.