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Free Edge Stress Analysis of Composite Laminates Using Interface Modeling
H. S. Kim(김흥수),J. Y. Kim(김정윤),J. G. Kim(김진곤) 한국동력기계공학회 2009 한국동력기계공학회 학술대회 논문집 Vol.2009 No.6
복합재 적층판의 자유단 근처에서 나타나는 층간 응력의 집중 현상을 층간면 효과를 고려해 해석하였다. 복합재 적층판 내부의 임의의 위치에서 3차원 평형방정식을 만족시키기 위해 렉니츠키 응력 함수를 도입하였으며, 가상일의 원리를 이용하여 지배방정식을 유도하였다. 주어진 응력함수를 이용하여 구한 3차원 응력들은 복합재 적층판의 아래 위 면뿐만 아니라 자유단에서 하중자유조건을 잘 만족 한다. 기하학적 불연속성 때문에 복합재 적층판의 자유단에서는 응력의 특이가 발생하지만, 층간면 효과를 고려하게 되면 층간응력의 집증현상을 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.
굽힘 및 비틀림 하중이 가해지는 복합재 적층판의 층간응력 해석
김흥수(H. S. Kim),김정윤(J. Y. Kim),김진곤(J. G. Kim) 한국동력기계공학회 2009 한국동력기계공학회 학술대회 논문집 Vol.2009 No.11
Interlaminar stresses near the free edges of composite laminates have been analyzed considering wall effects. Interface modeling of bonding layer was introduced to explain the wall effect. Using Lekhnitskii stress functions and the principle of complementary virtual work, the interlaminar stresses were obtained, which satisfied the traction free boundary conditions not only at the free edges, but also at the top and bottom surfaces of laminates. The interface modeling provides not singular stresses but concentrated finite interlaminar stresses. The significant amount of reductions of stresses at the free edge are observed compared to the results without interface modeling. The real stress state can be predicted accurately and the results demonstrate the usefulness of the proposed interface modeling for the strength design of composite laminates.
김진곤 (J. G. Kim ),김정윤 (J. Y. Kim ),김흥수 (H. S. Kim ),강상욱 (S. W. Kang ) 한국동력기계공학회 2009 한국동력기계공학회 학술대회 논문집 Vol.2009 No.6
The importance of cost reduction has grown bigger to ensure the competetive power of products in the modern consumer-electronics industry. Thus, it is necessary to assess the reliability due to drop-impact happenning in the process of distribution of electronic products with thinner plates for cost reduction. In the present study, the drop-impact simulation using the explicit nonlinear transient dynamic analysis program , LS-DYNA3D, has been carried out for improving the impact resistance of a microwave oven. This CAE-based design approach can be successfully applied to enhance the deteriorated dynamic behavior under the drop-impact conditions of dropping height 70cm according to ISTA procedure 2A.
대형 트레일러 차량의 범프 통과 시 유연다물체 동역학 해석
김정윤 (J. Y. Kim ),김흥수 (H. S. Kim ),김진곤 (J. G. Kim ) 한국동력기계공학회 2009 한국동력기계공학회 학술대회 논문집 Vol.2009 No.6
This article deals with the transient analysis using multi-flexible body dynamics of a trailer vehicle, which is passing a bump on the flat road. In order to investigate the transient dynamic behavior of the trailer, we developed an equivalent finite element model for the trailer and a vehicle dynamic model for the truck using multi-body dynamics. The driving condition considered here is set as the trailer vehicle passes a bump on the flat road in 7km/h. And we investigate the time histories of vertical load and deflections on connecting points between the trailer and truck during the vehicle passes a bump. Due to the dynamic load resulted from the driving condition, additional stress concentrations are found in the trailer and the suspension connecting points between the trailer and rear axles along with kingpin.