초록 ▼

마찰현상은 우리의 일상생활에서 자주 마주치는 물리 현상중의 하나이나 아직도 정확히 이해되고 있지 않다. 마찰은 물체의 접촉으로 힘을 전달하는 구조물이나 기계등 에서 마찰로 인한 응력으로 국부적인 항복, 변형등을 일으켜 공학적인 정확한 해석이 요구되는 분야이나 접촉문제는 접촉영역을 미리 알 수 없고 마찰로 인해 하중 경로에 따라 해가 달라지는 고도의 비선형적인 경계치 문제 중의 하나이다. 최근 전산기의 발달로 유한요소 방법으로 접촉 문제의 해석이 널리 시도 되고 있으나 수렴성이 좋고 효과적으로 접촉조건들을 만족하는 알고리즘에

마찰현상은 우리의 일상생활에서 자주 마주치는 물리 현상중의 하나이나 아직도 정확히 이해되고 있지 않다. 마찰은 물체의 접촉으로 힘을 전달하는 구조물이나 기계등 에서 마찰로 인한 응력으로 국부적인 항복, 변형등을 일으켜 공학적인 정확한 해석이 요구되는 분야이나 접촉문제는 접촉영역을 미리 알 수 없고 마찰로 인해 하중 경로에 따라 해가 달라지는 고도의 비선형적인 경계치 문제 중의 하나이다. 최근 전산기의 발달로 유한요소 방법으로 접촉 문제의 해석이 널리 시도 되고 있으나 수렴성이 좋고 효과적으로 접촉조건들을 만족하는 알고리즘에 대해서는 아직도 많은 연구가 필요하다. 본 연구에서는 변형율 경화를 갖는 마찰을 고려한 탄소성 물체의 접촉시 발생하는 접촉응력을 정확히 해석 할 수 있는 알고리즘을 개발하였다. 쿠롱이 마찰 법칙을 사용하여 각 하중 증가 단계에서 정확한 접촉 영역을 결정하는 방법 및 접촉절점력으로 부터 접촉응력을 구하는 방법을 개발하여 몇개의 예제에 대해 풀어 본 결과 비교적 정확한 결과를 보였다.

Abstract ▼

Friction is a commonly observed phenomena in our daily life but it is not well understood in spite of frequent usage of the concept. Accurate prediction of the stress and deformation is important to assure safe design and operation of contacting bodies in machineries and structures. In general,

Friction is a commonly observed phenomena in our daily life but it is not well understood in spite of frequent usage of the concept. Accurate prediction of the stress and deformation is important to assure safe design and operation of contacting bodies in machineries and structures. In general, the contact area is not known in priori and the friction process is irreversible, which maker the problem non-linear even though contacting bodies are assumed to be linearly elastic. Recent development in computer enables to analyze the contact problems numerically. One of the widely used techniques in numerical methods is the finite element method. Computational effeiciency with good convergency for a class of contact problems is an important subject in computational mechanics. A new algorithm, which can be applied to the frictional contact problems between elastoplastic materials with strain hardening, is developed. Research effort has been emphasized on the methods to converting the nodal contact forces to the contacting stress and to predict expecting contact area. The developed algorithm can effectively handle a class of contact problems. The results of some numerical examples are physically acceptable.

목차 Contents

• 국문요약문...3
• 영문요약문...4
• 목 차...5
• 표 목 차...6
• 그림목차...6
• 제 1 장 서 론...8
• 제 2 장 이 론...11
• 2.1 지배 방정식 및 구성 방정식...11
• 2.2 접촉 문제의 정의...11
• 2.3 지배방정식의 수식화...15
• 제 3 장 수치해석의 방법...18
• 3.1 수정부분영향계수법...19
• 3.2 Successive Overrelaxation Method...21
• 3.3 일반적이 Richardson 의 방법...23
• 3.4 프로그래밍의 구성...24
• 제 4 장 계산 결과 및 고찰...28
• 4.1 선형 탄성체의 강체 압입...28
• 4.2 탄소성체에 강체 압입...49
• 제 5 장 결론...61
• 인용문헌...62