• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.16 no.1 s.68
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• pp.155-167
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• 2004

In this paper, the inelastic buckling behavior of the beam under uniform bending was investigated using the energy-based method, which can tackle problems in fourth order eigenvalue. The pattern of residual stress was not available to satisfy the I-sections manufactured in Korea. however; therefore, the well-known polynomial and simplified pattern of residual stress was adopted in this study. The inelastic lateral-distortional buckling behavior of the beam with I-sections manufactured in Korea was investigated. The study was then extended to the inelastic lateral-torsional buckling of the beam by minimizing the out-of-plane web distortion. The inelastic lateral-torsional buckling results obtained in this paper were compared with the prediction of allowable bending stress given in the Korean steel designers' manual (1995). Results showed that the importance of inelastic lateral-distortional buckling did not arise for beams under uniform bending. Likewise, the design method in KSDM (1995) was proven to bo too conservative for intermediate and short spans of beams without intermediate bracing.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.35 no.10
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• pp.1243-1248
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• 2011

Internal defects are a major concern in the casting process because they have a significant influence on the strength and fatigue life of casting products. In general, they cause stress concentration and can be a starting point of cracks. Therefore, it is important to understand the effects of internal defects on mechanical properties such as fatigue life. In this study, fatigue experiments on tensile specimens with internal defects were performed. The internal defects in the casting product were scanned by an industrial CT scanner, and its shape was simplified by ellipsoidal primitives for the structural and fatigue analysis. The analysis results were compared with experimental results for casting products with internal defects. It was demonstrated that it is possible to consider internal defects of casting products in stress and fatigue analysis. The proposed method provides a tool for the prediction of the fatigue life of casting products and the investigation of the effects of internal defects on mechanical performance.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.7 no.2
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• pp.169-176
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• 2003

In the design of plate girder web panels, it is required to evaluate accurately the elastic buckling strength under shear, whether or not the post-buckling strength is accounted for. Currently, elastic shear buckling coefficient of web panels stiffened by transverse intermediate stiffeners are determined by assuming conservatively that web panels are simply supported at the juncture between the flange and web. Although the notion of the real boundary condition at the juncture of the web and the flanges to be somewhere between simple and fixed has been recognized from early days, the boundary condition has been conservatively assumed, mainly due to lack of means to evaluate it in a rational manner. In this paper, a series of numerical analyses and experiments is carried out to provide a simple equation with some parameters especially the flange-web thickness ratio.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• autumn
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• pp.397-400
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• 1999

본 연구에서는 기존의 모드적합법의 단점을 개선하여 각 관에 임의의 모드갯수를 선택할 수 있고, 동심관형 단순확장관의 음향특성뿐만 아니라 입$\cdot$출구가 임의의 위치에 있는 경우에도 모드적합법을 적용할 수 있는 방안을 제시한다. 그리고 제시한 방안으로 프로그램을 작성하여, 각각 임의의 모드와 임의의 입$\cdot$출구의 위치를 가지는 원형 소음기의 4단자 정수를 구하고, 이로부터 임의의 입$\cdot$출구 위치에 따른 소음기의 음향특성을 구하여 유한요소법과 비교하여 제안하는 방법의 유용성을 검증하고 고차모드의 영향을 조사하였다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.17 no.2
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• pp.25-31
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• 1998

본 연구에서는 자동차 유리판에 초음파 대역 진동을 효율적으로 발생시킬 수 있는 압전 액츄에이터를 개발하고자 하였다. 자동차 유리판을 단순지지 평판으로 가정하였으며, 액츄에이터로는 PZT 진동자를 사용하였다. 유한 요소법(Finite Element Method)을 통하여 유리판의 최적 공진 주파수와 유리판에 부착할 압전 진동자의 구조 조건인 최적 위치와 개 수를 결정하였다. 설계 결과에 따라 자동차 유리판에 압전 진동자를 부착하여 임펄스 응답 해석(impulse response analysis)과 임피던스 해석(impedance analysis)을 수행하여 구동 주 파수를 확인하였다. 그 결과, 이 주파수로 가진하여 유리판 전면에 걸쳐 고른 초음파 진동이 분포함을 확인하였으며, 나아가 전기적 임피던스 매칭(impedance matching)을 통해 더 큰 효율의 진동을 발생시킬 수 있었다.

• Journal of the KSME
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• v.34 no.11
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• pp.830-835
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• 1994

화재에 의해 손상을 입은 압력용기에 대해 유한요소법을 이용하여 응력해석을 수행하여 아래와 같은 결론을 얻었다. (1) 응력해석 결과, 압력용기의 자중, 열응력 및 바람의 영향은 내부압력에 비해 무시할 수 있을 정도로 미미하였다. (2) 기하학적 형상변화가 발생한 손상용기의 손상 부위에서의 부식 전\ulcorner후에서의 안전계수는 각각 3.5와 2.1로 손상이 없는 단순용기의 6.3과 4.6보다 상당히 작음을 알 수 있었다. 따라서, 손상 부위에서의 적절한 보강이 이루어져야 할 것이다. (3) 원형 링과 수직 보조대로 보강된 보강용기 모형의 등가 응력값은 상당히 감소되어 화재로 발생한 기하학적 형상 변화에 따른 응력 집중을 줄일 수 있었다. 앞서 정의된 안전계수를 이용 하면 부식 전의 안전계수는 5.3, 부식 후는 3.8 이상으로 증가하였다. (4) 안전계수는 운전 중의 부식 진행과 더불어 두께에 반비례하여 감소하므로, 운전중 부식의 진행을 억제 또는 최소화할 수 있는 방법이 강구되어야 하겠다. (5) 복구방안으로 본 연구에서 해석된 보강책을 채택하는 경우, 작업시 보조대 주위에서의 잔류 응력이 발생되지 않도록 특히 유의해야 하며, 복구 작업 후 철저한 시험검사(비파괴 검사, 스트 레인 측정)가 수반되어야 할 것으로 사료된다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2000.06a
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• pp.1169-1173
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• 2000

최근에 미국에서는 실선에 대한 충격파 실험의 제약으로 인하여 수치시뮬레이션의 필요성이 더욱 야기되어 1996년도부터 수상함에 대한 실험대체용 수치계산의 가능성에 대한 연구가 시작되었다. 잠수함등과 같이 잠겨진 구조물에 대한 연구는 활발히 이루어졌으나 수상함에 대한 연구는 단순구조물을 대상으로 한 제한적 연구가 이루어져 왔다. 특히 본 연구에서는 아주 복잡한 수상함 구조물을 최대한 정확히 유한요소법으로 모델링하였다. 이러한 실선 충격연구는 실제 실선에 마운트되는 주요 장비의 안정성평가에 아주 중요한 자료를 제공하여주므로 시급한 과제이다. 하지만 수상함의 경우 유체-구조물 상호작용, 자유표면, cavitation등과 같은 해석상의 어려움과 복잡한 구조물의 모델링시 나타나는 현 단계에서의 계산상의 한계 등등 여러 가지 난제가 존재하고 있는 것도 사실이다. 본 논문에서는 수상함 내충격 수치해석의 현기술을 알아보고 수치계산의 발전방향을 제시보고자 한다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• v.42 no.4
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• pp.367-375
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• 2014

A simplified material model, which was efficiently implemented in a three-dimensional finite solid element (3D FE) analysis for wood was developed. The bi-linear elasto-plastic anisotropic material theory was adopted to describe constitutive relations of wood in three major directions including longitudinal, radial and tangential direction. The assumption of transverse isotropy was made to reduce the requisite 27 material constants to 6 independent constants including elastic moduli, yield stresses and Poisson's ratios in the parallel, and perpendicular to grain directions. The results of Douglas fir compression tests in the three directions were compared to the 3D FE simulation incorporated with the wood material model developed in this study. Successful agreements of the results were found in the load-deformation curves and the permanent deformations. Future works and difficulties expected in the advanced application of the model were discussed.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.27-27
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• 2021

세굴은 유체와 유사의 상호작용으로 발생하는 중요한 자연 현상 중 하나로, 구조 및 지반 붕괴, 홍수, 생태계 파괴 등의 문제를 야기할 수 있다. 이러한 세굴 현상을 예측하기 위해 많은 수치적 연구가 진행되어왔지만, 대부분의 연구가 기존 격자기반방법인 유한체적법 (FVM)과 개별요소법 (DEM)이 연성된 모델을 이용하였고, 이는 격자 의존도로 인한 정확도와 효율성의 문제점을 보였다. 해결책으로 입자기반 유체해석 방법인 약압축성 SPH (WCSPH)와 개별요소법의 결합모델을 이용한 모의가 연구되어 왔지만, 단순 밀도차를 활용한 유체해석방법이 압력의 불안정성을 야기하여 유사의 운동에도 영향을 주는 결과를 보였다. 또한, 개별요소법의 특성상 모의 입자의 크기를 실제 실험 입자의 크기와 동일하게 설정하면서 입자수가 지나치게 증가해 계산의 효율성이 현저히 낮아지게 되었고, 이로 인해 실제 자연 지형에 적용하는데 어려움을 보여주었다. 본 연구에서는 향상된 세굴 수치모의해석을 위해 반복법을 통해 안정적인 유체 압력을 계산하는 비압축성 SPH (ISPH)와 개별요소법을 연성한 ISPH-DEM 모델을 사용하였다. 또한, 계산속도 향상을 위해 하나의 입자가 다수의 작은 입자의 움직임을 대표하는 Coarse-grained 방법을 적용하여 기존 모델을 개선하였다. 개선된 모델을 NFLOW ISPH PURPLE 소프트웨어를 이용하여 세굴 현상을 수치 모의하였고 실험 결과와 검증을 진행한 결과, 세굴의 깊이, 너비, 형상 등을 비교하였을 때 약 10% 이내의 오차를 보였고, Coarse-grained 방법을 통한 입자 수 감소로 최소 13배 증가된 해석 속도를 보였다. 이를 통해 본 연구에서 제시된 모델이 실제 자연 지형에서의 적용가능성을 확인할 수 있었다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.31 no.3A
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• pp.145-152
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• 2011

Current Bridge Specification for Highway Bridges adopts a simplified method to determine sectional forces of abutment wing by dividing its area into four sections. This simplified method was developed in Japan when numerical analysis was not mature and computer resources were expensive. This simplified method has been with us without modification. This study evaluates the problem of current design practice to improve the design guideline for abutment wing. In this study, a finite element model of abutment wing based on shell elements was developed to obtain accurate sectional force. In addition, foreign design specifications regarding abutment wing were thoroughly examined. It has been observed that sectional forces obtained from the simplified method produce inaccurate results under various geometric shapes. Thus, it is recommended that two dimensional plate analyses should be adopted for future design of abutment wing wall.