• 제목/요약/키워드: Stiffness Prediction

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공간적으로 보강된 복합재의 기계적 물성치 예측 (Prediction of Mechanical Properties for Spatially Reinforced Composites)

  • 유재석;김천곤;홍창선;김광수
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2000년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.177-182
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    • 2000
  • This paper predicted the equivalent stiffness of spatially reinforced composites (SRC) using the volume average of a fiber rod and matrix stiffness, and the strength of SRC using the stiffness reduction and the modified Tsai-Wu composite failure theory. Those equivalent engineering constants are used to analyze the mechanical behavior and the failure of SRC structures. Because the distribution of equivalent engineering constants is varying with the change in SRC shape, we made a program that predicts engineering constants of SRC. Both 3-D and 4-D SRC show the smallest tensile modulus and the largest shear modulus at the maximum rotated direction from each rod. Also the strength properties show the same tendency.

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부재간 결합부의 동적 특성 분석 및 강성 예측 (Analysis of the Dynamical Characteristics and Prediction of Stiffness for the Joint between Members)

  • 윤성호
    • 한국기계가공학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.58-64
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    • 2019
  • This paper describes the analysis of dynamic characteristics and prediction of the stiffness for the joint between structural members. In the process of deriving the governing equations, the stiffness values responsible for the moment and shear force were modelled by using linear and torsional springs in the middle of a clamped-clamped beam. The sensitivities of the natural frequency and modal assurance criterion were investigated as a function of the dimensionless linear and torsional spring stiffness. The reliability of the predictions for the linear and torsional stiffness values was verified by the inverse computations of the stiffness matrix. The predictive and exact theoretical stiffness values were compared for the stiffness element in the finite element formulation, and their results show an excellent correlation. It is strongly anticipated that although the proposed methodology is currently limited to the analytical utilization, it will provide a useful tool to estimate unknown joint stiffness values based on the experimental natural frequency and mode shape.

심층신경망 기반 회전익 블레이드의 단면 구조 강성 예측 모델 (Cross-Sectional Structural Stiffness Prediction Model for Rotor Blade Based on Deep Neural Network)

  • 강병주;천성우;조해성;기영중;김태성
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.21-28
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    • 2024
  • 본 논문에서는 회전익 블레이드의 단면 구조 정보를 통해 블레이드의 단면 강성을 예측하고, 재료 정보를 이용하여 단면 강성을 예측할 수 있는 심층 신경망 기반 네트워크 예측 모델의 설계 및 적절성 검토를 수행하였다. 재료 정보를 네트워크 입력으로 갖는 예측 모델의 경우, 블레이드 단면 부재 재료의 탄성 계수를 네트워크의 입력으로 고려하여 단면 강성을 예측하도록 설계하였다. 또한, 단면 구조 정보를 네트워크 입력으로 갖는 예측 모델의 경우, 블레이드의 단면을 구성하는 단면 부재의 위치와 두께 정보를 네트워크 입력으로 고려하여 단면 강성을 예측하도록 설계하였다. 각 예측 모델은 심층신경망 구조를 기반으로 설계하였으며, 단면 해석 프로그램인 KSAC2D를 통한 단면 해석 결과를 네트워크의 훈련 및 검증 데이터로 사용하였다.

Experimental and Theoretical Study on the Prediction of Axial Stiffness of Subsea Power Cables

  • Nam, Woongshik;Chae, Kwangsu;Lim, Youngseok
    • 한국해양공학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.243-250
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    • 2022
  • Subsea power cables are subjected to various external loads induced by environmental and mechanical factors during manufacturing, shipping, and installation. Therefore, the prediction of the structural strength is essential. In this study, experimental and theoretical analyses were performed to investigate the axial stiffness of subsea power cables. A uniaxial tensile test of a 6.5 m three-core AC inter-array subsea power cable was carried out using a 10 MN hydraulic actuator. In addition, the resultant force was measured as a function of displacement. The theoretical model proposed by Witz and Tan (1992) was used to numerically predict the axial stiffness of the specimen. The Newton-Raphson method was employed to solve the governing equation in the theoretical analysis. A comparison of the experimental and theoretical results for axial stiffness revealed satisfactory agreement. In addition, the predicted axial stiffness was linear notwithstanding the nonlinear geometry of the subsea power cable or the nonlinearity of the governing equation. The feasibility of both experimental and theoretical framework for predicting the axial stiffness of subsea power cables was validated. Nevertheless, the need for further numerical study using the finite element method to validate the framework is acknowledged.

미소변형율 강성을 고려한 지반굴착 해석 (The Analysis of Excavation Behavior Considering Small Strain Stiffness)

  • 김영민
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제9권2호
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    • pp.21-31
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    • 2010
  • 본 논문에서는 2단 앵커로 지지된 토류벽 굴착에 대한 유한요소해석으로 지표면침하, 토류벽의 횡방향변위, 모멘트분포 예측에 대한 연구를 수행하였다. 지반굴착에 대한 수치해석에 있어서 적절한 구성방정식을 고려하는 것은 매우 중요하다. 본 연구에서는 미소변형율 강성을 고려한 지반 굴착해석이 지표면 침하에 대하여 더 합리적인 예측을 보여 주었다. 또한 미소변형율 강성변수에 대한 굴착해석에 미치는 영향에 대해서도 매개변수 분석을 수행하였다.

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단섬유 복합재료의 탄성계수 예측 (Prediction of effective stiffness on short fiber reinforced composite materials)

  • 임태원;한경섭
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권2호
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    • pp.611-617
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    • 1991
  • Effective stiffness of short fiber composite with a three-dimensional random orientation of fibers is derived theoretically and compared with available experimental data. The laminate analogy and transformed laminate analogy are used for modulus prediction of 2-D and 3-D random composites, respectively. The effective stiffness of random oriented fiber composite can be expressed in terms of longitudinal and transverse stiffnesses of unidirectional composites. The result of transformed laminate analogy is more accurate than other approaches such as, Christensen-Waals equational and Lavengood-Goettler equation, etc. Also the effective properties of random oriented fiber composite can be expressed in terms of fiber and matrix properties such as elastic modulus, shear modulus and Poisson's ratio.

공간적으로 보강된 복합재료의 강성예측 (Stiffness Prediction of Spatially Reinforced Composites)

  • 유재석;장영순;이상의;김천곤
    • Composites Research
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    • 제17권5호
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    • pp.25-38
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    • 2004
  • 본 연구에서는 라드와 기지의 강성행렬의 중첩을 통해서 임의의 방향에서 공간적으로 보강된 복합재(SRC)의 강성을 예측하였다. 예측치를 실험과 비교하기 위하여 SRC의 물성치를 측정하였다. 라드방향에서는 강성행렬의 중첩을 통해서 예측된 물성치가 실험치와 일치하였고, 라드에서 벗어난 방향에서는 연성행렬의 중첩을 통해서 예측된 물성치가 실험치와 비교적 일치하였다. 이런 이유로 강성행렬과 연성행렬의 중첩을 공간적으로 조합한 물성치 조화함수를 이용하여, SRC의 모든 방향에서 물성치를 예측하였다. 이러한 물성치 조화함수를 이용한 결과, 예측치와 실험치가 라드방향과 라드에서 벗어난 방향 모두에서 일치하였다

볼 엔드밀 가공에서의 공구 처짐 예측과 정밀 가공에 관한 연구 (A Study on the Prediction of Tool Deflection and Precision Machining in Ball End Milling Process)

  • 조현덕;양민양
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권9호
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    • pp.1669-1680
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    • 1992
  • 본 연구에서는 볼 엔드밀 가공에서 공구계의 처짐을 고려한 절삭력과 처짐을 예측하고, 처짐의 예측으로 가공 정밀도를 향상시키는 이송 속도와 헬릭스 각의 선정 에 대해서 고찰한다.