In general, it is required mechanical properties and strength tests to use the material in engineering applications. The material fringe values of photoelastic materials vary with the supplier, the batch of resin, temperature and age, it is necessary to calibrate each of sheet of photoelastic material at the time of the test. In this paper, we perform tensile tests and calibrations tests for photoelastic stress fringe constant in order to obtain the mechanical properties of materials and photoelastic material fringe constants of PMMA and PSM-1. From this tests, the tensile strength of PMMA and PSM-1 were 100.5 MPa and 71.5 MPa, respectively. Also, the measured material stress fringe constants of PMMA and PSM-1 were 13.33 N/mm and 6.91 N/mm, respectively.

In a photoelastic experiment, it is necessary to know the material stress fringe constant of the photoelastic specimen to determine the stresses from the measured isochromatic fringe orders. This type of compensator was proposed by the previous researchers. The recent image processing development of the stress pattern provide a means for making convenient compensator. The material stress fringe constant is determined using the distributions of isochromatic fringes in the wedge shaped plate under tensile load. The stress fringe constant measured with this method is applied to obtain the stress distribution along the central line on the tapered shank of the wedge-shaped plate. Photoelastic results using the measured material fringe constant are compared with FEM analysis. Two results are comparable, so it can be seen for the measured material fringe constant to be valid.

상태 기반 페리다이나믹 모델은 일반적인 재료 구성 모델을 구현할 수 있고 비국부 영역 내에서 연결된 모든 결합의 변형을 통해 각 절점의 재료 응답이 결정되기 때문에 체적 및 전단 변형을 모두 표현할 수 있다. 따라서 상태 기반 모델은 복잡한 동적 취성 파괴 현상(분기균열, 2차 균열, 계단균열, 균열 유착 등)을 해석하는데 유용하다. 본 논문에서는 평면응력 탄성체에 대해 2차원 상태 기반 페리다이나믹 모델을 적용하고 에너지해방율과 페리다이나믹 에너지 포텐셜로부터 손상 모델을 구성하였다. 페리다이나믹 파괴 해석 모델을 통해 취성 유리 재료에 대해 균열 면에 평행한 압축 응력파가 균열 분기 패턴에 미치는 영향에 대해 조사하였다. 실험을 통해 관찰된 동적 균열 진전 및 분기 패턴에 대한 주요 특성들이 페리다이나믹 해석을 통해 확인되었다. 또한 강한 인장 하중 하의 계단균열과 이차균열 등이 상태 기반 페리다이나믹 시뮬레이션을 통해 잘 모사가 되는 것을 확인할 수 있었다.

결합 기반 페리다이나믹 모델을 통해 다양한 동적취성파괴 현상을 해석할 수 있었지만, 결합 기반 모델은 다양한 재료 구성 모델을 표현하는데 여러 한계를 보여왔다. 특히 결합 기반 모델은 각 결합들이 서로 독립적으로 작용하도록 가정하였기 때문에 3차원 모델에서 포아송비가 1/4로 고정되며 전단 변형이 표현되지 못하고 체적 변형만이 모사되는 문제점이 있다. 본 연구에서는 상태 기반 페리다이나믹 모델을 통한 동적취성파괴 해석을 제시한다. 상태 기반 모델은 일종의 일반화된 페리다이나믹 모델로서 일반적인 재료 구성모델로부터 직접 페리다이나믹 재료 모델을 구성한다. 또한 연결된 모든 결합의 변형을 통해 각 절점의 재료 응답이 결정되기 때문에 체적 및 전단 변형이 모두 표현된다. 본 논문에서는 선형 탄성체에 대해서 상태 기반 평면 응력 페리다이나믹 모델을 소개하고 상태 기반 모델에 적합한 손상 모델에 대해 논의한다. 페리다이나믹 비국부 영역을 축소시키는 δ-수렴성 연구를 통해 동적파괴 모델을 검증하고 상태 기반 모델이 동적 균열 전파를 모델링하는데 적합함을 확인하였다.

The finite element stress analysis of large sized rectangular water tank structures made of stainless steel materials is carried out for various combined load cases. The combined load cases for a large size of 5,000ton are further determined using the specification(KS B　6283) established from the Korean Standards Association. The changed water capacity due to the size of reservoirs could be heavily dependent for evaluating seismic effects, especially for large reservoirs. For the better numerical efficiency, the rectangular panels are modelled using the ANSYS ADPL module. The numerical results obtained for different load cases mainly show the effect of the interactions between the different load combination and other various parameters, for example, the water capacity, and different stainless steel materials. The structural performance for various load combinations is also evaluated.

Dental brackets are widely used by the orthodontists to correct the misalignment of teeth in the mouth over a long period of time. In this study, finite element analysis of orthodontic bracket has been carried out for the observation of the stress distribution and deformation pattern in the different materials bracket (Stainless Steel, Ceramic, Titanium, Polycarbonate and Nitinol) when subjected to arch wire torsion and tipping force. The simulation results were further optimized with respect to bracket attachment surface. It was found that it is possible to know the change in result is correlated with the attachment surface of the stress and deformation due to change in diameter. The results confirmed that the finite element method has proved to be successful for proper design analysis for future development of the teeth bracket.

This paper develops a LED fishing lamp mounting system which slides in and out a LED fishing lamp mounting rack according to fishing situation of a fishing boat. Sliding mechanism of the LED fishing lamp mounting system is realized with a rack and pinion. Components of the LED fishing lamp mounting system are modeled with finite elements. In addition, the LED fishing lamp mounting system is modeled with rigid bodies. A rigid body model of the LED fishing lamp mounting system is interfaced with finite element component models to develop a computational model of the LED fishing lamp mounting system. A simulation is performed with the developed computational model for dynamic stress analysis of the LED fishing lamp mounting system. A bouncing, rolling, and pitching motion which describe a very rough sea are used as input conditions for the simulation. Six cases are considered for the simulation based on the number of fishing lamp and the location of sliding rack.

Many polymers exhibits sufficient birefringence to be used as photoelastic specimen material. Common polymers as polymethylmethacrylate (PMMA) are often used as photoelastic specimen. In a photoelastic experiment, it is necessary to know the material fringe constant of the photoelastic specimen to determine the stresses from the measured isochromatic fringe orders. The material stress fringe constant is determined using the simple tension specimen. The stress fringe constant measured with this method is applied to obtain the stress distribution in a tensile plate with a circular hole. Photoelastic results using the measured material fringe constant are compared with FEM analysis. Two results are comparable, so it can be seen for the measured material fringe constant to be valid.

This study numerically investigates buckling behavior of press braked steel plates with a free edge. In order to improve structural stability during construction, the top flanges of press-braked U section girder are laterally braced by the installation of prefabricated half-deck. Thus, an unbraced length is taken as the longitudinal spacing of pockets on the half-deck, which are to make composite section. This study performed 3D finite element analyses to evaluate an equivalent effective width of cold-formed flange with a free edge. Through the parametric numerical analyses, the elastic buckling stresses of the cold-formed flanges with rounded corner in the cross-section were compared with those of general flat plates. Then, the equivalent effective width of the cold-formed (press-braked) flanges were numerically examined for some representative cases.

The acrylic tube, referred to as geocell in this paper, is 2.19m long with an inner diameter of 280mm. Both ends of the acrylic tube were covered with permeable geotextile sheets to allow water dissipation. The dredged soil fill material is hydraulically filled into the acrylic tube in the form of soil-water mixture (slurry). Load cells oriented in the vertical and horizontal directions were installed inside the geocell to measure the horizontal and vertical pressures inside the cylindrical tube. The pressure readings are collected through a data logger and interpreted by a desktop computer. The pressure distribution inside the geocell based on the load cell readings are closely related to the theoretical Ko and Ka conditions.

This paper shows the simplified equation to predict the ultimate moment capacity and corresponding rod stress in reinforced concrete beam with external post-tensioning rods. Because the stress of external post-tensioning rod depends on the beam deflection, the previous analytical model for post-tensioned beams requires a tedious iteration process. Also, the stress equations in ACI code or other researchers’ models are suitable only for internal tendons in concrete beams. In this study, given the lack of analytical approaches to predict the nominal stress of the external unbonded rod, a simple and robust equation has been proposed for externally post-tensioned concrete beams. It is concluded that the proposed equation predicted the stress of external steel rods in post-tensioned concrete beams reasonably well.

최근 공항 콘크리트 포장의 설계법은 경험적 설계법에서 역학적 설계법으로 변하고 있다. 하지만 다양 한 환경조건과 파손의 불확실한 예측 등의 이유 때문에 완벽한 역학적 설계방법은 개발되지 못하였고, 축 적된 경험에 공학적 개념을 결합한 역학적-경험적 설계방법이 개발되고 있다. 최근 미연방항공청(FAA) 에서는 역학적-경험적 설계방법인 FAA-6E를 제시하였지만 이는 각종 항공기의 제원 및 다양한 포장층 의 물성 등 많은 입력 변수가 필요하여 편리성이 떨어지며 환경하중을 고려하지 못하는 치명적인 단점이 있다(FAA, 2009). 따라서 최근 환경하중을 고려하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있으며 특히 국내에서 는 박주영 외(2014)가 국내 기후 조건을 지역별로 고려하여 콘크리트 포장의 환경하중을 정량화하였다. 본 연구에서는 지역별 환경하중과 D (Dual) 기어에 의한 교통하중에 의한 공항 콘크리트 포장의 응력 회귀모형 및 설계방법을 개발하였다. 먼저, 환경하중과 D기어가 동시에 재하 될 때 슬래브에 발생하는 최 대인장응력의 위치와 크기를 확인하기 위해 유한요소해석 프로그램인 FEAFAA 2.0을 사용하여 해석을 실시하였으며, 그 결과 기존 교통하중만으로 해석하였을 때와 큰 차이가 있음을 확인하였다. 응력회귀모 형의 독립변수를 선정하기 위해 가능한 변수에 대한 민감도 분석을 실시하고 통계프로그램인 SPSS를 사 용하여 다중회귀분석을 실시하여 응력회귀모형을 개발하였다. 개발된 응력회귀모형은 환경하중을 고려하 여 응력을 계산하기 때문에 기존의 항공기 하중만으로 계산된 응력과 큰 차이가 있었다. 이러한 차이로 인해 기존의 피로모형을 그대로 이용할 경우 매우 다른 설계수명이 예측되었다. 따라서 미연방항공청 (FAA)에서 최근 개발된 FAA AC 150/5320-6E 설계법 피로모형의 응력보정계수를 Brill(2010)이 제시한 최소제곱법으로 보정한 수정 FAA AC 150/5320-6E 피로모형을 개발하였다. 기존에 FAA AC 150/5320-6D 방법으로 설계된 여수공항의 콘크리트 포장은 본 연구의 결과를 적용할 경우 동일한 줄눈 간격에서는 두께가 감소하고 동일한 두께에서는 줄눈간격이 증가하였다. D 기어로 설계된 외국 콘 크리트 포장의 자료를 추가하여 피로모형을 보정할 경우 더욱 합리적인 설계가 될 것으로 예상된다.

Orthodontic is important to apply the optimal orthodontic force. The orthodontic bracket is deformed and the stress caused by tension and torsion of the wire. In this study, using the ANSYS the material that is currently widely used in orthodontic bracket material of stainless steel, ceramic, titanium, polycarbonate, by applying the nitinol analyzed the strain and the stress distribution on the bracket side. Simulation results on the stress distribution and deformation, and it was found a difference of each material.

This paper is concerned with the mechanical design of hyperbaric oxygen chamber for multi-users using stress analysis. HBOT(Hyperbaric Oxygen Therapy) is very effective medical equipment for increasing the concentration of melted oxygen in human and animal body. The hyperbaric oxygen supplies to the impaired cell of human and animal to recover the healthy condition. This research reported the design specifications and mechanical safety of hyperbaric oxygen chamber using computational stress analysis with CATIA program. The result from this research can be used for making the practical HBOT equipment for multi-users and to manufacture the real model

An algebraic model for turbulent heat fluxes is proposed on the basis of the elliptic blending equation. The algebraic model satisfies the temperature-pressure gradient correlation characteristics of near-wall region and the flow center region far away from the wall. That is, the turbulent heat flux conditions for both regions are connected by the solution of the elliptic blending equation. The predictions of turbulent heat transfer in a plane channel flow have been carried out with constant wall heat flux and constant wall temperature difference boundary conditions respectively. Also, the rotating channel flow with constant wall temperature difference is considered to test the applicability of the model. The prediction results show that the distributions of the turbulent heat fluxes and mean temperature are well captured by the present algebraic heat flux model.

Adhensively bonded joints in dissimilar materials have been widely applied in various engineering fields such as automobiles, space vehicle, semiconductor, vessel. To establish a fracture criterion and a reasonable strength evaluation method on adhensively interfaces in dissimilar materials, it is necessary to assess fracture parameters with various bonding conditions. In this paper, through stress analysis by using the 2-dimensional elastic boundary element method(BEM), the stress singularity factors on adhensively bonded joint in dissimilar materials were investigated quantitatively, and suggested the strength evaluation method by using fracture parameters

현재 공항에서 주로 사용되는 콘크리트 포장은 미국 연방항공청(FAA) 및 국제 민간항공기구(ICAO) 등 에서 제시한 경험적 설계를 하고 있으나 이러한 경험적 설계는 공학적 개념이 부족하여 정확하지 않으며 더욱이 최근 사용되는 역학적-경험적 설계법은 공학적 검증 없이 해외의 설계법을 사용하여 국내 실정에 맞는 설계법이 필요하다. 또한 기존의 설계방법은 설계인자 중 환경하중을 고려하지 못하여 정확한 설계 에 어려움이 있다. 따라서 본 논문에서는 환경하중을 고려하기 위해 공항에 따른 지역별 기후를 고려하여 지역별 연평균 일교차와 연평균 상대습도를 반영한 등가온도차이를 적용하였으며 교통하중의 경우 설계 항공기 중 대형항공기에 해당하는 Duals in Tandem(DT) 기어형상을 적용하였다. DT기어가 재하 될 때 슬래브에서 발생하는 최대인장응력의 위치를 확인하기 위해 유한요소해석 프로그 램인 FEAFAA 2.0을 사용하여 해석을 실시하였으며, 그 결과 교통하중만 작용할 때와 환경하중을 고려한 교통하중이 작용할 때의 최대인장응력 발생 위치는 서로 상이하였고 이를 고려하여 회귀식 산정을 위한 유한요소해석을 실시하였다.이어 합리적인 응력회귀식을 산정하기 위해 포장에 영향을 미칠 것으로 예상 되는 인자를 선정하였으며, 이를 민감도 분석한 결과 슬래브 두께(), 기어하중( ), 줄눈간격(), 슬래브 하부 지지력계수( )가 기준응력에서 5% 이상의 슬래브 응력 거동에 영향을 주는 주요 인자로 선정되었 다. 또한 역학적 설계에 따라 국내 공항의 환경 및 설계항공기의 기어 특성을 고려하여 앞서 민감도 분석 을 통해 결정된 인자들을 바탕으로 DT기어의 교통하중만 작용할 때와 교통하중과 환경하중을 모두 고려 했을 때 의 경우에 대해서 해석을 실시하였다. 이러한 해석결과를 바탕으로 사회과학 통계프로그램(SPSS)을 이용한 다중회귀분석을 실시하여 회귀식 을 산출하였다. 교통하중의 경우 네 개의 독립변수에 대한 회귀식이며, 환경하중을 고려한 교통하중의 회 귀식은 환경하중 회귀식(김연태, 2014)을 통해 얻은 결과를 활용하여 복합하중에 대한 회귀식을 얻었다. 교통하중에 대한 회귀식은 상관계수가 0.994로서 종속변수에 대한 독립변수들의 상관도가 매우 높음을 확인할 수 있었으며, 유의확률 및 다중공선성이 0.000과 10이하의 값으로서 각 인자들 간에 영향을 주는 정도가 낮은 것으로 판단되었다. 다음 두 식은 DT 기어에 대한 교통하중과 환경하중을 고려한 교통하중 의 회귀식이며 각 인자들의 계수를 비교함으로서 응력거동에서 영향을 주는 정도를 확인할 수 있다.

This study investigates area and size of stress part appeared when the continuous loads are applied at artificial joint. Upper and lower parts composed with polyethylene shock absorber and titanium alloy are applied with the loads. The configurations of stress distribution near the hole of support to fix the frame are investigated and secured as through this study. As the result of this study, the stress is concentrated from the edge end of upper artificial joint. The crack is initiated at this point. This analysis result is similar with the instance of tissue corruption due to the damage of artificial joint.