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연세대 기계공학과 대학원생입니다.

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연세대학교 공학대학원 기계공학전공

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(대학리포트 A+) 전산구조해석 최종 레포트 옷걸이 후크 해석(PATRAN/NASTRAN)

최종보고서전산구조모형및해석학과담당 교수제출일이름학번목 차1. 서론 ---------------------------------------------------------(1)1.1 PATRAN / NASTRAN ---------------------------------------(1)2. 본론 ---------------------------------------------------------(2)2.1 해석대상 선정 및 적합성 판단---------------------------------- (2)2.2 Patran/Nastran을 이용한 모델 해석----------------------------- (3)2.2.1 PATRAN Modeling & Meshing----------------------------------- (3)2.2.2 Load & Boundary condition---------------------------------------------------(4,5)2.2.3 Material---------------------------------------------------- (6,7)2.2.4 Prorperty----------------------------------------------------(8)2.2.5 1차 Analysis 및 중간점검-------------------------------------(8~10)2.2.6 최종 Analysis-------------------------------------------------(10)2.3 Post-processing & Result----------------------------------(11,12)3. 결론-------------------------------------------------------- (13)3.1 결과 및 고찰-----------------------------------------(13)3.2 후기---------------------TRAN에 대해 알아보려한다.우리가 물체의 응력 및 변위 등을 해석할 때 선형적인 성질을 가진 물체의 경우 대부분 정확한 해석이 가능하다. 그러나 비선형적인 성질을 해석할 때 많은 어려움을 겪는다. 이러한 어려움을 해소하기위한 방법이 여러 가지 있는데 대부분 해석프로그램에서 사용하는 기본적인 방법이 유한요소해석(Finite Element Analysis, FEA)이다. 이 기법의 근본은 수치해석적 방법이다. 즉 근사해를 구하는 것이다. 따라서 약간의 오차가 생길 수 있는데 이것은 Mesh의 수, 적합성에 따라 오차를 줄일 수 있다. PATRAN 및 NASTRAN은 이러한 기법을 사용하여 선형 통계, 변위, 변형률, 응력, 진동, 열전달 등을 포함한 광범위한 모델링 및 분석 기능을 제공한다. 또한 플라스틱 및 금속에서 복합재료 및 고 탄성 재료에 이르기까지 모든 재료 해석을 가능하게 해준다.2. 본론2.1 해석대상 선정 및 적합성 판단이번 프로젝트의 최종 목표인 응력 및 변형률 해석에 가장 적합한 것을 생각해보았다. 다시 말해, 가장 중요하게 생각한 부분은 외부 힘이 가해졌을 때 물체의 응력 및 변위의 변화에 대해 가장 잘 표현할 수 있고 실생활에서 쉽게 접할 수 있는 것이 이번 프로젝트에 가장 적합할 것이라고 생각하였다. 따라서 이에 가장 적합하다고 판단한 대상이 바로 벽걸이형 옷걸이이다. 벽걸이형 옷걸이에 청자켓 및 패딩 점퍼등과 같이 무거운 옷가지들을 걸어 놓았을 때 종종 옷걸이가 무게를 버티지 못하고 떨어지는 것을 볼 수 있다. 이러한 현상에 대하여 옷걸이의 응력 분포 및 변형을 알아보려 한다.2.2 Patran/Nastran을 이용한 모델 해석2.2.1 PATRAN Modeling & Meshing지난 프로젝트에서 수행한 벽걸이형 옷걸이의 Mesh를 CATIA를 이용한 Meshing것과 PATRAN을 이용한 Meshing을 짜보았다. CATIA를 이용한 Meshing은 CATIA를 활용한 TetMeshing의 경우, 전체적으로는 균일한 모습을 볼 수 있 변경사항 없이 PATRAN을 이용해 Modeling 및 Meshing한 벽걸이형 옷걸이를 이용하기로 결정하였다.(그림3) (그림4)Meshing이 완료된 벽걸이형 옷걸이에 대해 이제 본격적으로 해석하기에 앞서 벽걸이형 옷걸이의 주위 환경 및 힘의 작용 및 구성물질을 알아야 할 것이다. 2.2.2 Load & Boundary condition, 2.2.3 Material, 2.2.4 Property에서 순차적으로 알아갈 것이며, PATRAN에서 진행과정을 설명할 것이다. PATRAN상에서의 벽걸이형 옷걸이의 변형결과를 알아보고 분석해 볼 것이다.2.2.2 Load & Boundary condition벽걸이형 옷걸이를 해석하기 위해 먼저, 벽걸이형 옷걸이가 벽에 고정되어 떨어져 나가지 않는다고 초기 가정을 세울 것이다. 따라서 Z축을 구속시키려 한다. 이때 와 같이 병진 및 회전운동의 값을 으로 설정한다. ()그 후 벽걸이형 옷걸이의 머리 부분(표면)의 반절에 100N을 total load로 분포하중(0.0638N)을 준다. 이때, 표면부분의 요소만 잡기 위해 visible entities only로 설정하고, 방향은 ?Y로 설정한다. ()(그림7) (그림8)2.2.3 Material벽걸이형 옷걸이는 'Beech Wood(너도밤나무)'로 만들어 졌다. Beech Wood는 주로 유럽과 북미에서 자라는 낙엽활엽교목으로 수고 20~25m 흉고직경 30~80cm 까지 자라는 나무이다. 주 생산지인 유럽과 북미에서는 고급가구재 및 건축 인테리어재로 널리 사용되고 있다.Beech Wood의 물성치는 Flexural Modulus= 8.55GPa, Tensile Strength, Ultimate= 5.24MPa, Shear Strength= 8.34 MPa이며 밀도는 0.560g/cc이다. 항복점을 지나지 않는 탄성영역과 Isentropic일 때 해석을 한다고 가정하며, Material의 set name을 'Beech_Wood'로 설정한다.2.2.4 ProrpertyPro형 벽걸이의 변위 및 응력해석을 위해 Analysis에서 Full run으로 해석해보았지만, 와 같이 error가 발생 했다. error 및 f06파일로 부터 몇몇의 요소에 Type 혹은 Properties이 정의되지 않았음을 알 수 있었다. 이를 해결하기 위해와 같이 Utilities-Group-Group Elements With No Properties, Show/Hide Model Tree에서 Refresh를 하여 prop_NO_PROPERTIES를 생성하여 와 같이 Property가 설정이 되지 않은 요소를 볼 수 있었다. 1:240의 Elements로 PATRAN에서 3D Solid로 인식이 되지 않아 2D Surface로 1:240의 Elements을 따로 설정하였다. 그 후 해석을 진행한 결과 ‘연속적이 않다’라는 error창이 뜨며 해석이 불가능 했다. 따라서 Full run 대신 .xdb 파일을 이용하는 방법을 채택하기로 하였다.2.2.6 최종 Analysis앞에서 Full run을 대신하여 .xdb 파일을 생성하여 해석을 진행한다.Analysis-Analyze-Entire, Model-Analysis Deck을 통해 .bdf 파일을 생성하고 이를 Nastran을 이용하여 값들을 해석한다. 이는 .xdb 파일로 생성되며 Patran에서 Analysis-Access Results-Attach XDB로 저장된 파일을 실행시키면 'End Attach Result File'이라는 message가 뜨며 해석이 진행되었음을 알 수 있다.2.3 Post-processing & Result전체적으로 응력 분포와 변형이 얼마나 일어났는지 보기위해 와 같이 Result-Create-Quick plot에서 Fringe Result를 Stress Tensor, Deformation Result를 Displacements, Translational을 선택하여 전체적인 변형도를 볼 수 있었다.해석을 진행하기 전에 예측했던 대로 벽과 고정되었다고 가정된 기둥에서 가장 큰ringe Result를 Displacements, Translational만을 선택하였다. -100N의 하중을 받는 옷걸이의 머리 부분에서 가장 큰 변위(8.91 TIMES 10 ^{-6} mm)가 발생하였다. 은 변형된 형상을 보여준다.3. 결론3.1 결과 및 고찰초기 가정을 벽걸이형 옷걸이가 벽에 고정되었다고 하였을 때 최종해석에서의 변위가8.91 TIMES 10 ^{-6} mm가 발생하였다. 이는 매우 작은 값으로 사실 무시해도 될 만한 값이다. 100N의 하중을 주었음에도 불구하고 변위가 매우 적게 발생한 걸로 보아delta (최대`처짐)= {`PL ^{2}} over {3EI} 에서 E값에 비해 하중 P 및 길이 L이 작기 때문이라고 생각된다. 따라서 하중을 더 주거나 벽걸이형 옷걸이의 길이를 더 증가시킨다면 항복지점까지의 눈에 띌만한 변위차가 생길 것으로 예상된다. 결과적으로 일상생활의 관점으로 해석해 본다면 100N 즉, 약 10.12kg의 옷들이 하나의 벽걸이형 옷걸이에 걸려있어도 변위가 거의 일어나지 않기 때문에 추가적인 옷가지들을 더 걸어도 될 것이다.3.2 후기전산구조모형및해석을 수강하면서 공학도로서 정말 많은 것을 배울 수 있었다. 정역학이나 고체역학, 구조역학에서는 이론 즉, 눈으로 볼 수 없고 대략적인 결과 예상만 하는 정도였다면, 이번 전산구조모형및해석 수업은 직접 해석할 형상을 정하고 유한요소 기법을 바탕으로 PATRAN/NASTRAN에서 형상의 Modeling 및 Mesh를 만들어 변위 및 응력해석 즉, 실제 형상의 내부 응력 및 변형도를 시각적으로 볼 수 있었다. 이러한 과정을 통해 아직은 많이 미숙하지만 기업에서 이러한 형상해석을 수행해야할 일이 생겼을 때 능동적으로 일을 처리할 수 있는 자신감을 얻었다. 또한 해석에 대한 분석을 하면서 여태까지 배운 것들이 꼭 학점을 위해서가 아니라 실생활에 활용할 수 있게 해준다는 것을 다시금 느끼게 되었다. 이러한 해석과 분석하는 일이 많이 쌓이다 보면 엔지니어로서 나름대로 신념이 생긴

공학/기술| 2021.08.19| 16페이지| 10,000원| 조회(304)

Patran, nastran, 전산구조

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(대학A+ 정리 완벽!) 일본 플라자합의 요약 보고서 (아베총리 퇴임 및 스가 총리 취임까지 반영!)

수강과목 :일본경제담당교수 :학 과 :학 번 :성 명 :일 시 :표지목차1. 서론11.1 플라자 합의란?12. 플라자 합의12.1 플라자 합의 배경 및 초기1,22.2 플라자 합의 이후 33. 일본의 버블경제33.1 일본의 버블경제 시작33.2 버블경제 이후4,54. 앞으로의 일본 및 고찰55. 참고문헌61. 서론1.1 플라자 합의란?[그림 1] 플라자 합의오늘날 일본경제에 가장 큰 영향을 끼친 역사적 사건은 ‘플라자합의’라고 할 수 있다. 35년 전인 1985년 9월 22일 당시 미국·영국·서독·프랑스·일본의 ‘G5’의 재무장관들이 주요 통화 간의 환율조정에 대한 합의를 했고, 회담 장소였던 미국 뉴욕에 위치한 플라자호텔 이름을 따 ‘플라자합의’로 불리고 있다. 다케시타는 1985년 재무장관 자격으로 참석해 플라자합의를 통해 1987년 11월부터 총리에 취임하게 된다.중국·인도·브라질 등의 자원이 풍부한 국가들이 글로벌 경제권에서 입지가 많이 부족한 상황 이였으며 G5의 합의는 곧 세계 투자자들의 투자 방향을 한 번에 바꿔 엔화 가치를 절상시키게 된다. 엔화 가치가 높아지자 일본은 실 가치 이상으로 자신들을 과대평가하기 시작했고 이는 주식시장과 부동산에 초대형 버블 형성에 근본적인 원인이 되었다. 하지만 당시 일본정권은 곧 직면될 문제를 외면하였다. 1990년대 초반부터 회피해오던 버블이 본격적으로 터지게 되면서 오늘날 일본 경제에서 ‘잃어버린 20년’ 즉, 큰 재앙을 낳았는데, 이러한 결과의 시발점으로 지목되는 것이 플라자합의다.2. 플라자 합의2.1 플라자 합의 배경 및 초기1980년대가 되면서 당시 미국 제조업 중에서도 강세를 보였던 중화학 및 가전산업이 완전히 뒤집혔다. 막대한 무역역조(한 나라의 수입액이 수출액보다 많은 상태)와 일본에 대한 군사비 지출로 인한 재정적자로 미국 경제가 큰 어려움을 겪고 있었다. 미국은 플라자합의를 통해 G5 중앙은행 총재들에게 “Sell Dollar, Buy Yen(달러 매도 엔 매수)”으로 외환정책의 향후 노선을 바꿔줄 것을 요청한다. 일본의 경제상황에 맞는 환율정책을 실행해 달라는 주장이었다.따라서, 엔의 가치를 높여서 수출품의 가격을 인상시켜달라는 것과, 가치가 높아진 일본의 내수 자산을 활용하여 자국 내수 확대에 집중해 달라는 주문이었다. 이를 통해 일본은 대기업들의 미국 수출의 양을 제안 및 권고했으나 여전히 미국 상품은 일본에서 팔리지 않은 채 미국에서 일본 상품만 팔리고 있었다. 보다 강경한 정책이 필요했다고 미국이 판단한 이유다. 그럼에도 불구하고 미국이 미일안보조약을 통해 일본 국방비 상당 부분을 책임지고 있는 상황이라 일본 입장에서는 이에 수긍할 수밖에 없었을 것이다.[그림 2] 플라자 합의 이후의 엔달러 환율실 예로 1달러 240엔 하던 엔달러 환율은 1년 동안 150엔대로 가치가 상승됐고, 1987년에는 120엔대까지 폭등했다. 비록 현재는 G20이 세계 GDP(국내총생산)의 대부분을 차지하는 때지만, 이 당시에는 G5 회의만으로 충분히 세계 경제 흐름을 효율적으로 바꿀 수 있었다. 당초 3개월 정도의 단기간 개입에 합의였지만 시장의 누적된 그 동안의 수요와 합쳐지며 엔고현상은 계속 유지되었다.2.2 플라자 합의 이후엔고현상으로 인한 일본 내 대기업들의 수익 악화로 경제 불황을 염려한 일본 정부는 일본은행 정책금리인 공정보합(중앙은행이 시중은행에 빌려줄 때의 이자율. 즉, 콜 금리의 상한선)을 5%대에서 2.5%까지 인하하게 된다. 그러나 대기업들의 과감한 원가절감과 생산 공장 이전을 통해 엔고의 고비를 비교적 현명하게 넘어갔다. 하지만 기업의 자금수요는 크게 늘어나지 않았으며 다시 저금리정책을 시행하자 시중자금이 주식과 부동산 등이 과열되게 된다. 이게 ‘버블경제’의 시작이었다.3. 일본의 버블경제3.1 일본의 버블경제 시작[그림 3] 버블경제에 의한 닛케이 주가 및 부동산버블이 시작된 1986년 한 예로 닛케이 평균주가는 1만3000대였으나 1987년에는 2만대 진입, 1988년에는 3만대로 상승 후 1989년 최고가인 3만8915를 찍게 된다. 1986년 일본전신전화주식회사(NTT)가 상장 공모를 했는데 1주 29만7000엔에 발행된 것이 2개월 만에 10배 이상 상승하며 318만 엔 최고가를 기록하게 된다. 이 당시의 일본경제는 그야말로 초 호화기라고 불러도 이상하지 않을 정도로 일본 역사에 있어서 황금기 아닌 황금기였다. 한 예로 당시 수익이 폭증했던 은행 관련 금융회사에서는 신입 사원들에게도 무제한 택시 쿠폰(출퇴근 및 외근 시 사용)을 줬다거나, 사내 팀별 골프대회 우승자에게는 최고급 외제차를 주는 관습이 생겼다고 한다. “일본의 최고급 동네인 긴자거리에는 지나가는 개도 1만 엔짜리 지폐를 몇 장씩 물고 있었다”는 이야기도 있다. 또한, 야스다화재보험이 고흐의 작품인 ‘해바라기’를 58억 엔에 경매에서 낙찰 받는 등 전 세계 미술계에 큰 손으로 역할을 하였다. 이 그림들 역시 당시 가격이 아직도 ‘역대 최고 가격’으로 남아 있다. 당시 땅 투기로 엄청난 이득을 보던 일본 기업들이 그림을 예술품이 아닌 단지 투기할 수 있는 수단으로 인식했다는 이야기도 나오게 되었다. 이렇게 자산가격 인플레이션은 다양한 방향의 투기로 번져 나갔다. 영업이익보다 실물경제가 아닌 다양한 경로를 통해 투기성 이익에 급격히 관심을 보이게 시작된 것이다.이후 일본은 1963년 GDP 기준, 캐나다를 따돌리고 5위에 등극했고, 프랑스, 영국, 서독을 차례로 제치고 미국에 이어 세계 경제 순위 2위에 올라섰다. 1993년에는 엔고를 바탕으로 전 세계 GDP의 18%를 차지하며 세계 2위 경제 대국임을 과시하게 되었다. 이렇듯 일본의 부동산 시장은 도쿄 23구를 팔아서 미국 전체를 한 번 사고, 일본을 팔면 미국을 세 번 살 수 있다고 할 만큼 가격이 폭등했다.[그림 4] 1990년대 GDP순위낮은 금리와 자산가격 폭등으로 소비가 촉진되는 ‘자산 효과’의 힘으로 일본 내수시장은 1980년대 후반 높은 상승세를 나타냈다. 일본정부는 소비확대로 잡은 세수(세금으로 인한 수입)증대의 호기를 놓치고 싶지 않았다. 그 결과, 금리를 인상해야 할 타이밍을 번번이 외면하며, 버블 조기 진화에 기회를 놓치고 말았다.3.2 버블경제 이후1990년대 들어 정부의 버블경제에 대한 행정개혁과 엔고 현상에 적응해가던 대기업들이 다시 한 번 고수익을 창출하며 일본 경제에 다시금 활력을 불어넣었다. 이 덕분에 1996년경 일본은 “‘잃어버린 10년은 이제 끝났다”는 전망도 나오게 되었다. 그러나 아시아의 계속되는 외환위기로 인해 막대한 손해를 입은 해외자산과 금융기관 파산이 차례로 진행되며 불황에서 벗어날 시기를 놓치게 된다.이후 2000년대 IT 경기 상승에 힘입어 2006~2007년 ‘미니버블’로 불릴 만큼 경제가 활기를 띠어 “‘잃어버린 20년이 드디어 막을 내리려 하고 있다”는 이야기가 또다시 흘러나왔다. 그러나 2007년 서브프라임 모기지 사태에서 비롯된 경제 불황 및 2011년 발생한 일본 대지진으로 경제의 불황속에서 헤어나오지 못하게 되었다.

인문/어학| 2021.08.19| 8페이지| 50,000원| 조회(229)

리포트, 일본경제, 플라자합의, 대학교과제

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카이스트 기계공학과 대학원 전공 질문 & 답 (열, 유체)

열역학/열전달●open system에서 열역학 제1법칙을 설명해 보게. A1.열역학 제1법칙(first law of thermodynamics)은 보다 일반화된 에너지 보존법칙의 표현이다. "어떤 계의 내부 에너지의 증가량은 계에 더해진 열 에너지에서 계가 외부에 해준 일을 뺀 양과 같다."열은 원자·분자의 역학적 에너지이므로 일종의 에너지이다. 이것을 열 에너지라고 한다. 일반적으로, 어떤 체계에 외부로 부터 어떤 에너지가 가해지면 그만큼 체계의 에너지가 증가한다. 이와 같이, 물체에 열을 가하면 그 물체의 내부 에너지가 가해진 열 에너지만큼 증가한다. 또한 물체에 역학적인 일이 더해져도 역시 내부 에너지는 더해진 일의 양만큼 증가한다. 따라서 물체에 열과 일이 동시에 가해졌을 때 물체의 내부 에너지는 가해진 열과 일의 양만큼 증가한다. 이것을 열역학의 제1법칙이라고 한다A2. 열역학 제 1법칙은 에너지 보존을 서술하는 법칙입니다. 계의 에너지 변화는 계로 들어온 에너지와 계에서 나간 에너지의 차이가 됩니다. 개방계에 전달 될 수 있는 에너지 형태는 열, 일, 질량유동입니다. 열역학 제 1법칙은 간단히 추가열역학 제0법칙: 만약 두개의 계가 다른 세번째 계와 열적평형상태에 있으면 이 두개의 계는 반드시 서로에 대해 열적 평형상태이어야 한다는 것이다. 이 법칙은 온도를 정의하는 하나의 방법이다. 열역학 제1법칙: 고립된 계의 에너지는 일정하다는 것이다. 에너지는 다른 것으로 전환될 수 있지만 생성되거나 파괴될 수 는 없다. 열역학적 의미로는 내부에너지의 변화가 공급된 열에 일을 빼준 값과 동일하다는 말이다. 이 법칙은 제1종 영구기관이 불가능함을 보인다. 열역학 제2법칙: 만약 어떤 닫힌 계의 엔트로피가 열적평형상태에 있지 않다면 엔트로피는 계속 증가해야 한다는 법칙이다. 닫힌 계는 점차 열적평형상태에 도달하도록 변화한다.(즉 엔트로피를 최대화하기 위해 계속 변화한다.) 이 법칙은 제2종 영구기관이 불가능함을 보인다. 열역학 제3법칙: 온도가 0로 접근하면, 계의 엔트로피가 일정한 값을 가진다는 법칙이다. 밀폐계- 정해진 양의 질량으로 구성되고, 질량은 계의 경계를 통과할 수 없다. 질량은 밀폐계로부터 빠텨나갈 수도 없고 밀폐계로 들어올 수도 없다.

학교| 2021.07.14| 38페이지| 50,000원| 조회(2,537)

열역학, 면접, 유체역학, 대학원, 카이스트, 기계공학과, 전공, 열유체

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기계공학과 대학원 전공면접대비 자료집(카이스트, 서울대, 연세대, 고려대, 한양대)

열역학 정리#1 Basics of Thermodynamics- Intensive property: independent on the mass of system, i.e. , , - Extensive property: dependent on the size(extent) of system→specific properties: extensive properties per unit mass- Continuum: to view as a continuous, homogeneous matter with no holes, to disregard the atomic nature - State: at a given state, all the properties have fixed values→the state postulate ↱no electromagnetic/gravitational forces, surface tension, motion, etc "state of a simple compressible system is completely specified by two independent, intensive properties" →  or   (but    for multi-phase system)- Types of equilibrium(1) thermal equilibrium: temperature is the same throughout the entire system(2) mechanical equilibrium: no change in pressure at any point of the system with time(3) phase equilibrium: rate of transfer from one phase to the other is equal to that of reverse direction (4) chemical equilibrium: chemical composition does not change with time(no reaction)- Quasi-equilibrium process: sufficiently slow process that allows the system to adjust itself internally so that properties in one part of the system do not change any faster than those at other parts- Steady-flow process: fluid properties can change from point to point within the CV, but at any fixed point they remain the same during the process →주기적 변하는 물성은 time-average하여 steady로 분석

학교| 2021.07.14| 32페이지| 50,000원| 조회(1,511)

면접, 연세대, 한양대, 대학원, 서울대, 카이스트, 기계공학과, 전공, 전공면접, 4대..

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연세대, 한양대 기계공학 대학원 합격 자기소개서(합업계획서)

"연세대, 한양대 기계공학 대학원 합격 자기소개서(합업계획서)"에 대한 내용입니다.

학교| 2021.07.14| 2페이지| 30,000원| 조회(395)

자기소개서, 학업계획서, 연세대, 한양대, 대학원, 기계공학과, 합격

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