• 한국공간구조학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.77-85
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• 2012

막 구조물은 연성의 막에 초기 장력을 주고 외관의 강성을 늘림으로써 외부하중에 안정된 형태를 유지하는 구조물로 두께를 얇게 하여 대공간 구조에 많이 채택된다. 이러한 막 구조는 자유로운 곡선을 표현할 수 있는 특성이 있어, 구조적 형태의 선정은 매우 중요하다. 이에 본 논문에서는 넙스를 기저함수로 하는 비정형 곡면으로 형상을 표현하고, 최적의 곡면 형상 탐색을 위한 대변형 결과값 도출을 위해 기하학적 비선형을 고려한 유한요소해석법을 제안하였다. 또한, 형상 탐색 결과로 나타난 곡면의 형상 근사화의 최소화를 위해 유한 요소망으로 표현된 최종 형상을 다시 넙스로 구현하는 인터페이스 기법을 제안하여, 비정형 막 구조물의 최적 곡면을 표현하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.33-42
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• 2003

본 논문에서는 2차원 사각탱크내 비압축성, 비점성, 비회전 유동에 대한 비선형 슬로실 해석을 다룬다. 유체영역의 지배방정식으로 포텐셜 이론에 기반을 둔 라플라스 방정식을 사용한다. 대변형의 슬로싱 거동을 표현하기 위하여 베르누이 방정식으로부터 유도된 운동 및 동역학적 자유표면 경계조건을 적용한다. 이러한 비선형 슬로싱 문제는 9결점 요소를 사용한 유한요소법에 의하여 해석되어 진다. 경계조건에 대한 시간적분과 정확한 속도계산을 위하여 각각 예측자-수정자 기법 및 최소자승법을 도입하였다. 또한, 자유표면 추적에서 야기되는 안정성 문제는 시간변동에 대한 자유표면 위치를 직접 계산함으로써 확보할 수 있었다. 외부 조화가진에 대한 본 논문의 결과는 선형이론해 또는 참고문헌의 결과와 비교하여 매우 정확하고 안정적이었다. 프로그램 검증 후, 유체높이와 가진크기에 대한 슬로싱 응답특성을 분석하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권10호
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• pp.173-181
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• 2006

본 논문에서는 정적 및 액상화와 같은 동적하중을 받는 흙의 거동해석을 위한 두 개의 활성면을 가진 구성모델을 제안하였다. 이 모델은 두 개의 활성면에 기초하고 있으며, 첫번째면은 회전하는 최대전단면을 나타내며 두 번째면은 고정된 수평면을 나타낸다. 이와 같은 두 개의 활성면을 이용하여 본 모델은 초기의 다른 응력상태하에 있는 시료의 직접단순전단시에 발생하는 주응력회전현상을 모델링할 수 있다. 제안된 모델은 초기의 응력비에 관계없이 평균유효응력이 동일할 경우에 유사한 거동을 보이는 흙의 실내실험결과를 묘사할 수 있다 그리고, 배수시 반복 직접단순전단으로 발생하는 흙의 거동 즉 제하시에 나타나는 체적감소 및 대변형에서 발생하는 체적팽창을 묘사할 수 있다. 비배수시의 흙의 정적 및 동적 거동은 배수거동에서 흙 골격사이에 존재하는 물의 구속력을 고려함으로써 해석하였다. 본 모델의 구성관계식은 응력-물의 상관관계를 동시에 묘사할 수 있는 FLAC을 이용하여 구현하였다. 배수 직접단순전단 시험을 이용한 Fraser River Sand의 실험결과를 이용하여 모델을 먼저 검증하였으며, 동일한 입력변수를 이용한 Fraser River Sand 비배수 거동의 예측치와 실험치를 비교하여 검증하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.305-319
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• 2000

본 논문에서는 대변형 비선형 변형체의 마찰 접촉 문제의 해법을 제시하였다. 접촉 가능 점에서 접촉조건을 접촉오차 벡터를 이용하여 표시하였으며, 이러한 접촉오차 벡터를 0으로 단조 감소시키기 위하여 반복계산법을 사용하였다. 각 반복계산은 2개의 단계로 구성되어 있다 : 첫 단계에서는 이미 구해진 해의 기하학적 모양에서 얻어지는 접촉오차 벡터를 이용하여 접촉력을 수정하고, 두 번째 단계에서는 첫 단계의 접촉력을 이용하여 평형방정식을 풀어서 변위 및 접촉오차를 계산하는 것이다. 본 반복계산법에 의하여 정확한 해를 얻을 수 있음을 설명하였으며, 강소성 막 및 비선형 탄성보를 사용하여 예제계산을 수행하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.1348-1357
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• 2006

For the rational aseismatic design of a structure constructed on the ground which has weakness for liquefaction or flow, it is necessary to predict ground deformation as well as force acting on the ground. In general, the prediction of liquefaction is based on solid mechanics while the prediction of flow is basis of fluid mechanics. Since liquefaction and flow occur continuously, unified analysis methods have been developed. Among of them is Rue-elasto plastic model that is based on small deformation theory. This methods, however, is not adequate for such a large deformable ground condition. In this paper, a large deformaion theory using the finite deformation theory proposed by Dietal and the updated lagrangian method is presented. In addition, the applicability of the theory is verified by 1-d consolidation analysis and flow tests.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.150-156
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• 2004

In this paper, the dynamic behavior of a very flexible cable due to moving multibody system along its length is presented. The very deformable motion of a cable is presented using absolute nodal coordinate formulation, which is based on the finite element procedures and the general continuum mechanics theory to represent the elastic forces. Formulation for the sliding joint between a very flexible beam and a rigid body is derived. In order to formulate the constraint equations of this joint, a non-generalized coordinate, which has no inertia or forces associated with this coordinate, is used. The modeling of this sliding joint is very important to many mechanical applications such as the ski lifts. cable cars, and pulley systems. A multibody system moves along an elastic cable using this sliding joint. A numerical example is shownusing the developed analysis program for flexible multibody systems that include a large deformable cable.

• 대한기계학회논문집A
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• 제24권9호
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• pp.2397-2405
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• 2000

The remeshing is a method to replace a distorted mesh by a new mesh without interrupting the finite element calculation. The remeshing procedure in this paper refers to the rezoning, for which a sm oothing process is developed to alleviate the distortions of mesh. In the paper, an automatic finite element rezoning system with tetrahedral elements for large deformation analysis has been developed. Our smoothing process is composed of two steps, a surface smoothing and a volume smoothing. In the surface smoothing, checking the dihedral angle and projection on surface patch reduced the change of shape and nodes penetrating die. The constrained Laplacian smoothing has been employed for the volume smoothing process. The state variables are mapped from old mesh to new mesh by using volume coordinates within a tetrahedral element. All these procedures have been linked to the NIKE3D program As illustrated in the examples the overall strategy ensures a robust and efficient rezoning scheme for finite element simulation of metal-forming processes.

• 한국공간구조학회:학술대회논문집
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• 한국공간구조학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집 제3권1호(통권3호)
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• pp.58-65
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• 2006

대공간 구조 시스템의 대변형 거동 산정법으로 최근 동적이완법의 적용에 대한 연구가 진행되고 있다. 동적이완법에서는 접선 강성 매트릭스의 수식 계산이 필요하지 않고, 단지 벡터량을 이용함으로써 해로 수렴하며, 전체 계산 과정에서 강성 매트릭스는 필요하지 않다. 동적이완법의 이점을 평가하기 위해 많은 대공간 구조 시스템에 대해 적용하였고, 이는 대공간 구조 시스템의 후좌굴 거동을 추적하는데 있어서 동적이완법 사용의 타당성을 규명할 수 있다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권3호
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• pp.313-318
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• 2012

캐나다형 중수로에서 피더관은 중수로 압력관에 중수를 공급하고 가열된 중수를 증기발생기로 보내는 배관으로 가동 중에 유동 가속 부식현상에 의해 감육이 발생한다. 배관에 감육이 발생하게 되면 배관의 건정성이 떨어진다는 결과는 앞선 연구에서 확인하였다. 본 논문에서는 45 도와 60 도의 굽힘각도를 갖는 피더관의 한계하중을 제시하고 제시된 연구결과를 바탕으로 임의의 굽힘각도를 갖는 피더관에서 감육이 발생했을 경우의 한계하중을 예측 할 수 있는 식을 제시하였다. 본 연구에서는 유한요소 해석을 통하여 굽힘 하중과 내압을 받는 경우에 대하여 연구를 진행하였고 특히 굽힘 하중의 경우 면내 열림 방향과 면내 닫힘 방향으로 나누어 진행하였다. 재료는 대변형 효과를 고려하고 탄성-완전소성 재료로 가정하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권11호
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• pp.1675-1680
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• 2010

캐나다형 중수로에서 피더관은 가동 중에 유동 가속 부식에 의해 감육이 발생한다. 피더관에 감육이 발생하면 배관 건전성이 떨어진다. 본 논문은 원형 감육이 발생한 피더관에서의 기기신뢰성 평가를 위한 한계 하중을 연구하였다. 유한요소 해석을 통하여 면내 굽힘 하중과 내압을 받는 경우에 대하여 연구하였다. 재료는 대변형 효과를 고려하고 탄성-완전소성 재료로 가정하였다. 원형 감육이 발생한 피더관에 대하여 내압과 닫힘 방향, 열림 방향 굽힘 하중에 대하여 한계하중해를 제시하였다.