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大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. A. A v.34 no.7=no.298, 2010년, pp.881 - 889   SCOPUS 피인용횟수: 2
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인장 하중을 받는 무한 고체에 포함된 다수의 등방성 함유체 문제 해석을 위한 체적 적분방정식법
Volume Integral Equation Method for Multiple Isotropic Inclusion Problems in an Infinite Solid Under Uniaxial Tension

이정기    (홍익대학교 기계정보공학과  );
  • 초록

    체적 적분방정식법(Volume Integral Equation Method)이라는 새로운 수치해석 방법을 이용하여, 서로 상호작용을 하는 등방성 함유체를 포함하는 등방성 무한고체가 정적 인장하중을 받을 때 무한고체 내부에 발생하는 응력분포 해석을 매우 효과적으로 수행하였다. 즉, 등방성 기지에 다수의 등방성 함유체가 1) 정사각형 배열 형태 또는 2) 정육각형 배열 형태로 포함되어 있는 경우에, 다양한 함유체의 체적비에 대하여, 중앙에 위치한 등방성 함유체와 등방성 기지의 경계면에서의 인장응력 분포의 변화를 구체적으로 조사하였다. 또한, 체적 적분방정식법을 이용한 해를 해석해 또는 유한요소법을 이용한 해와 비교해 봄으로서, 체적 적분방정식법을 이용하여 구한 해의 정확도를 검증하였다.


    A volume integral equation method (VIEM) is introduced for solving the elastostatic problems related to an unbounded isotropic elastic solid; this solid is subjected to remote uniaxial tension, and it contains multiple interacting isotropic inclusions. The method is applied to two-dimensional problems involving long parallel cylindrical inclusions. A detailed analysis of the stress field at the interface between the matrix and the central inclusion is carried out; square and hexagonal packing of the inclusions are considered. The effects of the number of isotropic inclusions and different fiber volume fractions on the stress field at the interface between the matrix and the central inclusion are also investigated in detail. The accuracy and efficiency of the method are clarified by comparing the results obtained by analytical and finite element methods. The VIEM is shown to be very accurate and effective for investigating the local stresses in composites containing isotropic fibers.


  • 주제어

    체적 적분방정식법 .   경계요소법 .   유한요소법 .   등방성 함유체 .   무한 고체 .   복합 재료 .   섬유 체적분율.  

  • 참고문헌 (21)

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    20. Mal, A. K. and Singh, S. J., 1991, Deformationof Elastic Solids, Prentice Hall, New Jersey. 
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  • 이 논문을 인용한 문헌 (2)

    1. 2010. "" Journal of mechanical science and technology, 24(12): 2529~2537     
    2. Lee, Jung-Ki 2012. "Volume Integral Equation Method for Problems Involving Multiple Diamond-Shaped Inclusions in an Infinite Solid under Uniaxial Tension" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. A. A, 36(1): 59~71   

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    1. 1997 "탄성파의 변형 및 응력 계산에 관한 연구" 전산 구조 공학 = Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea 10 (2): 213~223    
    2. 1999 "이방성 함유체를 포함하는 무한고체의 탄성해석" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. A. A 23 (11): 1993~2006    
    3. 1999 "함유체에 인접한 크랙에 관한 수치해석" 한국전산구조공학회논문집 = Journal of the computational structural engineering institute of Korea 12 (3): 465~474    
    4. 2001 "직교이방성 함유체를 포함하는 등방성 기지에서의 탄성파 산란 수치해석 모델" 비파괴검사학회지 = Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing 21 (1): 69~79    
    5. 2002 "혼합 체적-경계 적분방정식법을 이용한 탄성해석 방법 개발" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. A. A 26 (4): 775~786    
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    8. 2004 "이방성 섬유의 배열이 복합재료의 응력에 미치는 영향" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. A. A 28 (9): 1284~1296    
    9. 2005 "Whirling machine의 성능 개선을 위한 연구" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. A. A 29 (10): 1416~1429    
    10. 2007 "섬유 체적분율을 고려한, 단일의 함유체를 포함한 무한고체에서의 탄성해석" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. A. A 31 (1): 89~96    

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