지방대학 특성화 사업의 공학교육에 주는 효과

이주성,Lee Joo-Sung 한국공학교육학회 2004 공학교육연구 Vol.7 No.1

지방대학 교육의 활성화를 위해 교육인적자원부는 1997년에 지방대학 특성화사업을 위한 지원 대상 학부의 하나로 울산대학교 수송시스템공학부를 지정하였다. 동 사업을 시행한 결과, 교육 프로그램의 개발, 교수법의 향상 등 여러 분야에서 많은 성과가 있었다. 이 논문에서는 특성화사업 시행의 성과로써 교육측면에서의 성과를 소개하고자 하는데, 특성화 전공 교육프로그램의 특징과 성과 그리고 공학교육에 미친 효과에 대해 기술하였다. This paper concerns with the effects of the specialized projected for the local universities on engineering education which was planned and conducted in 1998 by the Ministry Education and Human Resources Development in Korea. Some characteristics of the specialized education program conducted by School of Transportation Systems Engineering at the University of Ulsan are described with effects on engineering education

고유변형률 기반 등가하중법을 이용한 판의 용접변형 해석

이주성,Lee, Joo-Sung 대한용접접합학회 2010 대한용접·접합학회지 Vol.28 No.2

IIn this study, used is the equivalent loading method based on the inherent strain to predict the welding deformation of panel members. Equivalent loads are computed from the inherent strain distribution around weld line, and then applied for the linear finite element analysis. Thermal deformation of panel members can be, of course, carried out through the rigorous thermal elasto-plastic analysis procedure but it is not practical in applying to predicting the welding deformation of large structures such as blocks found in a ship structure from view of computing time. The present equivalent load approach has been applied to flat plate model to verify the present approach, and to several curved plate models having the curvature in the welding direction to investigate the effect of the longitudinal curvature upon the weld-induced deformation. The results are compared with those by thermal elasto-plastic analysis. As far as the present results are concerned, it can be said that the present approach shows good agreement with the results by welding experiment and the rigorous thermal elasto-plastic analysis. The present approach has been also applied to predict the welding deformation of panel block as for application illustration to practical model.

On the Structural Analysis Using the Isogeometry Analysis Approach

이주성,장경식,노명일,Lee, Joo-Sung,Chang, Kyoung-Sik,Roh, Myoung-Il Computational Structural Engineering Institute of 2011 한국전산구조공학회논문집 Vol.24 No.1

본 논문에서는 NURBS의 기저함수를 이용하는 등기하 해석을 선형 탄성 문제에 적용하였다. 등기하 해석의 목적은 기하학적 모델링 (CAD)와 수치적 해석 (CAE)를 통합하는 것인데, 이는 계산 망으로써 NURBS에 의한 기하학적 모델링 결과를 직접 이용해서 이룰 수 있다. NURBS 곡면은 조정점과 노트 벡터들을 이용하여 정확한 기하학적 형상을 표현할 수 있으며, 또한 요소의 정밀화 과정이 상대적으로 용이하다는 장점이 있다. 본 연구를 통해 개발된 컴퓨터 코드의 정당성을 보이기 위해 비교적 단순한 형태의 두 가지 구조모델에 적용하였다 ; 1) 균일 내압을 받는 실린더, 2) 균일 인장력이 작용하는 중앙에 구멍이 있는 정사각형 판. 이 두 모델은 정해가 있는 경우로서 절점을 추가하는 h-정밀화와 기저함수의 차수를 증가하는 p-정밀화에 의한 등기하 해석법을 적용한 근사해의 수렴성을 분석하였다. In the present work, isogeometric analysis in linear elasticity problem is conducted using the basis functions from NURBS. The objectives of isogeometric analysis introduced is to integrate both geometric modeling(CAD) and computational analysis(CAE), and this can be accomplished from direct usage of geometric modeling by NURBS as the computational mesh. The merit of the isogeometry analysis is that NURBS surface are able to represent exact geometry from the control points and knot vectors, and also subsequent refinement is relatively simple relatively. In order to verify the computer codes developed in this study, it has been applied to two structural models of which geometry are simple ; 1) circular cylinder subjected to the constant internal pressure loading, 2) square plate with circular hole at center subjected to uniform tension. The exact solutions of these two models are available. Convergence of the approximate solutions by the present code for the isogeometry analysis are investigated by mesh refinement with inserting knots (h-refinement) and by mesh refinement with order elevation of the basis functions (p-refinement).

Shape Optimization of Structural Members Based on Isogeometry Concept

이주성,Lee, Joo-Sung Computational Structural Engineering Institute of 2011 한국전산구조공학회논문집 Vol.24 No.1

본 연구는 구조 시스템에서 중요 부위, 즉 응력이 집중되는 영역에서의 형상 최적화를 다룬 것이다. 등기하 해석은 기하학적 모델링(CAD)과 수치적 해석(CAE)을 통합하는 효율적인 방법으로 잘 알려져 있다. 이는 NURBS에 의한 기하학적 모델링을 직접 이용함으로써 이루어 질 수 있다. 본 연구에서는 등기하 개념을 도입한 효율적인 구조해석 컴퓨터 코드를 개발하였다. 여기에서는 CAD에 대한 정보를 유한요소 모델링에 직접 이용할 수 있다. 본 연구에서 개발한 코드의 타당성을 보이기 위해, 본 연구에서 개발한 코드에 의한 구조해석 결과를 유한요소해석 상용 패키지인 MSC/NASTRAN에 의한 결과와 비교하였다. 구조역학적인 문제에서 최적화를 다룰 수 있도록 본 연구의 등기하 해석 과정을 최적화 과정과 통합하였다. 본 시스템을 브라켓이 있는 외팔 구조의 형상 최적화에 성공적으로 적용하였다. 본 연구를 통해 개발한 시스템의 타당성을 검증하였다. 이 논문의 끝 부분에서는 본 연구방법의 실용적 적용성과 추후 연구에 대해 언급하였다. This study is concerned with the shape optimization of structural members frequently found in critical area in a structure system, that is, highly stressed zone. Isogeometry analysis is well known to be the very efficient way to integrate the geometric modeling(CAD) and computational analysis(CAE). This can be accomplished by directly using the geometric modeling by NURBS(Non-Uniform Rational Basis Spline). In this study, an efficient computer code adopting the isogeometry concept has been developed for the structural analysis, in which CAD information can be directly used in the finite element modeling. In order to show the validity of the present code, the present results are compared with those by using the commercial package, that is, MSC/NASTRAN. The present isogeometric analysis procedure has been integrated with the optimization procedure to deal with the optimization problem found in the context of structural mechanics. The present system has been successfully applied to the shape optimization of cantilever structure having bracket. From the present study, it can be seen the validity of the present approach and computer codes developed in this study. This paper ends with some discussions about the practical usefulness of the present approach which is based on isogeometry analysis, and extension of the present study.

최종강도에 기초한 리프팅 러그의 설계

이주성,Lee, Joo-Sung 한국전산구조공학회 2016 한국전산구조공학회논문집 Vol.29 No.1

러그는 선박 및 해양구조물의 블록을 이동하거나 반전에 많이 사용되는 부품이다. 선박이나 해양구조물의 제작기술이 발전함에 따라 블록이 점차 대형화되고 있어, 생산성 향상을 위해 블록을 보다 효율적으로 다루는 기술에 대한 중요성이 대두되고 있다. 러그 구조의 안전하고 경제적인 설계를 위하여 비선형 구조해석 결과를 토대로 도출한 최종강도를 기준으로 한 보다 합리적인 설계과정이 필요하다. 본 연구는 조선소에서 자주 사용하는 T형 러그의 최적 구조설계를 다루고 있다. 본 연구에서의 T형 러그에 대한 최적 구조설계 결과는 충분한 구조적 안전성이 보장될 것으로 판단되고, 러그 용량별 최적 구조설계 결과의 중량 감소량에 어떤 규칙성을 발견할 수 없었는데, 이는, 현재의 설계과정에 대한 검토가 필요한 것으로 생각된다. 여기에서 제시한 비선형 구조해석에 기초한 최적 구조설계 과정은 향후 보다 다양한 경우의 러그 설계에 적용될 수 있을 것이다. Lifting lugs are frequently used to transport and to turn over blocks of ship and offshore structures in a shipyard. As the shipbuilding technology has been developed, blocks has become bigger and bigger, and block management technology takes a more important role in shipbuilding to enhance the productivity. For the sake of economy as well as safety in design of lug structure, needed is a more rational design procedure based on the ultimate strength derived through the rigorous non-linear structural analysis considering both the material and geometric non-linearity. This study is aimed at deriving the optimum design of T type lug structure which is frequently used in a shipyard. The optimum thickness of lug's main body is to be determined based on the results of non-linear strength analysis. As far as the present results for T type lugs having various capacity are concerned, it can be said that the present optimum design result can guarantee both safety and economy. From the fact that any regular trend cannot be found in weight reduction to the capacity of lugs, it seems to be necessary to review the current design procedure of lug structure. The present design procedure can be extensively used in design of various types of lug structures used in shipyard.

열성형 판 부재의 동적거동에 관련된 재료상수 산출에 관한 연구

이주성,임형균,Lee, Joo-Sung,Lim, Hyung-Kyun 한국전산구조공학회 2016 한국전산구조공학회논문집 Vol.29 No.2

구조물에 충격하중이 작용하면, 그 구조물은 통상적으로 대변형을 동반하는 소성변형과 최종적으로 그에 따른 파단을 경험하게 된다. 본 연구에서는 사고적 극한 상태에 대한 합리적인 설계를 위해 열성형된 판과 냉간성형된 판의 재료상수를 고속인장시험에 대한 수치시현을 통해 정의하였다. 변형율이 중간 속도 이하인 경우에는 변형율 속도의 영향을 무시할 수 있다는 가정과 함께 Cower-Symond 모델과 John-Cook 모델에 포함되는 재료상수들의 유용성을 참고문헌들의 결과와 비교하여 입증하였다. 본 논문은 향후 연구 내용에 대한 언급을 포함하면서 마무리하였다. When impact load is applied to a plate structure, a common phenomenon that occurs in structures is plastic deformation accompanied by a large strain and eventually it will experience a fracture accordingly. In this study, for the rational design against accidental limit state, the plastic material constants of steel plate which is formed by line heating and by cold bending procedure have been defined through the numerical simulation for the high speed tension test. The usefulness of the material constants included in Cowper-Symonds model and Johnson-Cook model with the assumption that strain rate can be neglected when strain rate is less than the intermediate speed is verified through comparing the present numerical results with those in references. This paper ends with describing the future study.

신뢰성 해석에 기초한 선체 중앙단면 설계

이주성,Lee, Joo-Sung 한국전산구조공학회 2011 한국전산구조공학회논문집 Vol.24 No.5

본 논문에서는 종굽힘 최종강도에 대한 선체 중앙단면 구조의 구조신뢰성 해석과 이에 기초한 설계를 다루었다. 길이 100m이상인 8척의 산적화물운반선과 7척의 탱커를 본 연구의 대상 모델로 선정하였다. 본 대상 선박 모델들에 대한 구조 신뢰성 해석결과를 토대로 목표신뢰성 지수를 도출하였다. 두 선종의 중앙단면 설계시 목표신뢰성 지수를 만족할 수 있는 설계공식을 제안하였고, 이를 본 연구대상 선박 모델들의 재설계에 적용하여 그 타당성을 보였다. 이러한 결과로부터 구조 신뢰성 해석에 기초하여 개발한 설계공식에 의한 설계결과는 보다 균일한 수준의 안전성을 제공할 수 있었다. This study is concerned with the reliability analysis and its based design of midship section against the ultimate bending strength. Eight bulk carriers and seven oil tankers over 100m length are chosen for the present study. Target reliability indices for the two ship types have been derived based on the results reliability analysis of the present ship models. Reliability-based structural design codes are proposed for use in design of midship section of bulk carriers and oil tankers. The design codes proposed in this study have been successfully applied to re-design of midship section of the present ship types. It has been found that the proposed codes can provide more uniform structural design results.

선상가열 변형예측식 자동 산출을 위한 지식기반 방법의 개발

이주성,Lee, Joo-Sung 대한용접접합학회 2010 대한용접·접합학회지 Vol.28 No.1

For the last couple of decades many studies have been carried out to find out solutions to improve the effectiveness and productivity of the plate forming process. The practical way for the automation of the plate forming process has not been, however, developed yet. Since the characteristics of heating machines may be different form each other, it is necessary to investigate the thermal deformation characteristics of the heating machine to be used in the automation system. And their characteristics may be updated as new information about thermal deformation by heating is accumulated. In this paper, data base system has been constructed based on the results of experiments and numerical analyses, which will be used in deriving the deformation estimation formula. The computer code which can automatically derive the deformation estimation formula has been also developed. This paper also illustrates how the formula is updated as experimental data are added. From the present findings, it can be said that the automatic deriving procedure may be important in the automated plate forming system since the heating line information to be generated must be directly influenced by the deformation estimation formula.

FPSO Moon Pool 구조에서 발생되는 용접 잔류응력에 관한 연구

이주성,한성우,이상훈,김상일,Lee, Joo-Sung,Han, Sung-Woo,Lee, Sang-Hoon,Kim, Sang-Il 대한용접접합학회 2011 대한용접·접합학회지 Vol.29 No.3

Welding process generates distortion and residual stress in the weldment due to rapid heating and cooling. Welding distortion and residual stress in the welded structure result in many troubles such as dimensional inaccuracies in assembling and safety problem during service. The accurate prediction of welding residual stress is thus very important to improve the quality of weldment and find the way to reduce itself. This paper presents the simulation of welding-induced residual stress analysis to examine the cause of cracking in the SUS-overlay welding specimen at FPSO Moon Pool structure.

장력법을 적용한 필릿용접변형 제어에 관한 연구

이주성,김철호,Lee, Joo-Sung,Kim, Cheul-Ho 대한용접접합학회 2009 대한용접·접합학회지 Vol.27 No.4

As it has been well appreciated, the weld-induced deformation control is one of the most important issues from view point of efficiency in ship production. The weld-induced deformation is more serious in the case of thin plate block than in the case of relatively thick plate block, since, for example, heat affect zone of thin plates is wider than that of thick plates for the same heat input. Among weld-induced deformation, buckling deformation due to shrinkage and residual stress in weld line direction is one of the most serious deformation type. This paper is concerned with the controling the buckling deformation of thin plate fillet weld by applying the tensioning method. Weld experiments have been carried out for specimens with varying the magnitude and direction of tension load. The results are graphically represented to show the effect of tensioning method upon reducing the weld-induced deformation. From the present findings, its has been seen that tensioning method is one of the useful ways to control the weld-induced deformation of fillet weld of thin plates.