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저널정보
한국복합재료학회 Composites Research Composites Research 제26권 제6호
발행연도
2013.1
수록면
363 - 372 (10page)

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RTM (Resin Transfer Molding) 공정을 수치해석하기 위해 Level set 방법과 결합된 확장 유한 요소 법을 적용하였다. 유동 전면 부에서 비연속적인 구배를 가지는 압력을 계산하기 위해 확장 유한 요소 법을 이용하여 계산의 정밀성을 높였다. 확장 유한 요소 법에 이용되는 확장 형상 함수는 Level set 값을 이용하여 정의하였다. 이 확장 형상 함수는 요소를 통과하는 수지 유동 전면부의 위치를 반영할 수 있다. 게다가 Level set 법이 금형 충전 동안 수지 유동 전면부의 위치를 계산할 때 적용되었다. 수지 유동 전면부의 위치를 계산하는 미분방정식은 내연적 특성 Galerkin 유한 요소 법을 적용하여 풀었다. 선형 시스템 계산에서는 IPSAP의 다중 프론트 솔버를 이용한다. 본 연구에서 계산한 해석 값은 이론 값과 비교하여 검증하였다. 계산 효율을 높이기 위해 확장 유한 요소 법과 Level set 방법의 국소화 기법이 제안되었다. 이 기법은 계산 영역을 수지 유동 전면 부 근처의 영역으로 축소한다. 그러므로 전체 계산 양은 최소화될 수 있었다. 이 기법의 계산 효율은 채널 유동 모델을 이용하여 평가된다. 본 연구의 해석 능력을 보여주기 위해 몇 가지 적용 예제를 계산하였다. 첫 번째 예제를 이용해서 복잡하게 흘러가는 수지 전면부의 갈라짐과 합쳐지는 현상 해석하였다. 그리고 금형 내부의 Race-tracking 효과와 기공 생성 현상을 확인하기 위해 복잡한 모양의 구조물을 시뮬레이션 하였다.
#RTM 공정 #확장 유한 요소 법 #레벨셋 기법 #수치해석 #국소화 #RTM process #XFEM #level set method #numerical analysis #localization

목차

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Belytschko, T. / 2009 / A Review of Extended/Generalized Finite Element Methods for Material Modelinga / Modeling and Simulation in Materials Science and Engineering 17 (4) google schola Bruschke, M. V. / 1990 / A Finite-Element Control Volume Approach to Mold Filling in Anisotropic Porous-Media / Polymer Composites 11 (6) : 398 ~ 405 google schola Chessa, J. / 2002 / The Extended Finite Element Method(XFEM)for Solidification Problems / International Journal for Numerical Methods in Engineering 53 (8) : 1959 ~ 1977 google schola Chessa, J. / 2003 / An Enriched Finite Element Method and Level Sets for Axisymmetric Two-Phase Flow with Surface Tension / International Journal for Numerical Methods in En google schola Chessa, J. / 2003 / An Extended Finite Element Method for Two-Phase Fluids / Journal of Applied Mechanics 70 (1) : 10 ~ 17 google schola

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