• 제목/요약/키워드: 박판보

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SWATH의 구조해석을 위한 Thin-Walled Beam 모델 (Thin-Walled Beam Model for Structural Analysis of SWATH)

  • 이상갑;고윤섭
    • 대한조선학회논문집
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    • 제30권4호
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    • pp.136-152
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    • 1993
  • 정확하고 효율적인 해석적 박판보 모델을 개발하여 반복적인 과부하를 받고 있는 SWATH선의 전체적인 거동을 해석하고자 한다. SWATH선을 단순한 채널형 박판보로 이상화하고, 박판보 모델은 기하학적으로 완전한 비선형 보를 응력성분으로 정식화하여 유한요소법에 의해 수치해석적으로 처리한다. 또한 복잡한 하중상태하의 재료의 비선형 거동을 잘 나타낼 수 있는 효율적인 주기적 소성모델도 고려한다. 이 박판보 모델은 단면에서의 응력분포를 국부적으로 매우 정확하게 나타내고, 재료가 항복되어 가는 과정을 쉽게 추적할 수 있게 한다. 그리고 전단변형의 영향을 국부적으로 취급함으로서 변형과 전단응력의 분포를 보다 더 정확하게 나타낼 수 있다. 이와 같은 해석적 박판보 모델에 의한 초기 설계단계에서의 해석은 바람직하다고 생각되며, 이 연구방법을 좀 더 진전시켜 보다 현실적인 박판보 모델을 개발할 필요성이 있다.

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Warping 조건하에서 박판 폐단면 보의 동적 모드 해석 (Dynamic Mode Analysis of Thin Walled Closed Section Beams under Warping Conditions)

  • 유환신;천동준
    • 한국항행학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.367-374
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    • 2012
  • 박판 폐단면을 갖는 프레임과 같은 보가 warping 조건하에서 동적 거동 특성이 어떠한가를 시뮬레이션과 시험을 통하여 제시하였다. 비틀림 모멘트를 받는 보는 단면은 비틀림 뿐만 아니라 warping에 의해서 변형을 일으키게 된다. 어떤 박판 단면을 갖는 보에서는 warping이 매우 커서 축방향과 전단방향 응력을 발생하고 보의 비틀림에 저항이 크게 된다. 이 논문에서는 유한요소에서 warping restraint factor가 보의 변형 거동과 동적 모드에 미치는 영향을 살펴본다. 유한 보 요소와 박판 요소 모델을 사용하여 정적변형과 고유주파수 및 모드해석을 시뮬레이션하며 이 결과를 시험 결과와 비교한다.

혼합형 유한요소법에 의한 박판보의 구조해석 (Structural Analysis of Thin-walled Beams by Using a Mixed Finite Element Method)

  • 박성환
    • 대한조선학회논문집
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    • 제34권4호
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    • pp.99-107
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    • 1997
  • 본 논문에서는 박판보 구조물의 전단변형 효과를 보다 정확히 해석할 수 있는 모델인 불균일전단 뒤틀림 보이론에 대하여 혼합형 유한요소 해석법을 적용하였다. 일반적으로 알려져 있는 바와 같이 혼합형 유한요소는 구조물의 변위 및 용력을 해석함에 있어서 변위형 유한요소에 비해서는 정도면에서 보다 균형 잡힌 해석 결과를 제공하는 특성이 있음을 밝힌다. 계산예로서, 단면의 형상이 불연속적으로 변화하는 변단면 박판보에 양단 비틀림 모멘트가 작용하는 전형적인 보의 굽힘-비틀림 연성 거동 문제에 대하여 개발된 유한요소 해석모델을 적용함으로써 그 유용성을 확인하였다.

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끝단 질량을 가진 복합재료 박판 보의 퍼지기법과 압전 감지기/작동기를 이용한 진동제어 (Vibration Control of Composite Thin-Walled Beams with a Tip Mass Via Fuzzy Algorithm and Piezoelectric Sensor and Actuator)

  • 이윤규;강호식;송오섭
    • Composites Research
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    • 제17권5호
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    • pp.7-14
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    • 2004
  • 본 연구에서는 끝단에 질량이 부착된 복합재료 박판 보의 동특성을 제어하기 위하여 퍼지 알고리즘을 이용한 적응 제어 기법에 대하여 고찰하였다. 적응제어기법을 구현하기 위해 감지기와 작동기의 역할을 할 수 있는 압전재료를 구조물의 중립면상에 삽입하였다. 끝단 질량이 변하는 경우, 비례제어 및 속도제어와 비교해 볼 때, 퍼지 알고리즘을 이용한 제어 기법이 복합재료 박판 보의 동적응답제어에 우수한 성능을 보였다.

비틀림과 평면외 굽힘을 받는 직사각단면 곡선 박판보 이론 (The Theory of Thin-Walled Curved Rectangular Box Beams Under Torsion and Out-of-Plane Bending)

  • 김윤영;김영규
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제24권10호
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    • pp.2637-2645
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    • 2000
  • We propose a new one-dimensional theory for thin-walled curved box beams having rectangular cross sections, in which torsional, out-of-plane bending, warping and distortional deformations are coupled. The major difference between the present theory and existing theories lies in that the present theory takes into account additional distortion as well as warping. To verify the present theory, a standard finite element based on the present theory is developed and used for numerical analysis. A couple of numerical examples indeed confirm that the consideration of warping and distortional deformations is very important.

연결보에 부착된 박판형 금속 감쇠기의 성능실험 (Experiments on the Performance of a Thin-Plate Damper Attached to a Coupling Beam)

  • 이영욱;채지용;박태준
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제16권2호
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    • pp.25-33
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    • 2012
  • 본 연구에서는 내력벽 시스템에 대하여 연결보의 단부에 적용이 가능한 박판형 금속감쇠기의 성능을 실험을 통하여 규명하고자 하였다. 박판형 금속감쇠기의 박판 두께와 길이를 변수로 하여 5개 시험체를 제작하였으며, 층간변위비 5%까지 반복하여 횡력을 가력하였다. 실험결과, 금속 박판에 좌굴발생 후 소성변형이 발생하면서 에너지 발산이 이루어졌으며, 기존의 일반 콘크리트 시험체보다 에너지 발산량이 크게 나타났다. 박판의 길이가 짧을수록 전단내력의 값은 증가하였으나 발산에너지의 양의 증가는 크게 나타나지 않았다. 실험 내력을 탄성좌굴해석과 비교한 결과, 해석에 의한 내력은 내력곡선 선형영역의 최대값을 적절히 예측함을 알 수 있었다.

박판보 구조물의 최적설계 시스템 개발에 관한 연구 (A Study on Design Optimization System for Thin Walled Beam Structures)

  • 편성돈;이상범;임홍재
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제8권6호
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    • pp.238-246
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    • 2000
  • In this paper, an optimization method of thin walled beam structures is proposed, Stiffnesses of a thin walled beam are characterized by the thickness of thin plates and the shape of the typical section of the beam. Explicit formula for section properties such as area, area moment of inertia, and torsional constants are derived using the response surface method. The explicit formula can be used for the optimal design of a structural system which consists of complicated thin walled beams. A vehicle structural system is optimized to demonstrate the proposed method.

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일반 사각 단면 형상을 갖는 박판보의 끝단효과에 관한 연구 (End Effects of Thin-Walled Beams with General Quadrilateral Cross Sections)

  • 김진홍;김윤영
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제24권9호
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    • pp.2191-2201
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    • 2000
  • End effects due to sectional deformations of thin-walled beams with closed cross section are analysed by a one-dimensional theory. In particular, end effects associated with warping (out of plane m otion) and distortion (in plane motion) are investigated. The exact solutions as a vector form are newly derived to reveal slowly-decaying nature of the end effects in a thin-walled beam loaded by a couple. Several examples of thin-walled beams under various loading conditions indicate that the local end effect zone due to warping and distortion is approximately ten times the typical beam width.

박판보 요소와 셸 요소를 이용한 T 조인트 진동 해석 (Free Vibration Analysis of a T Joint Using Thin-Walled Beam and Shell Elements)

  • 김진홍;김현석;김윤영
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제24권9호
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    • pp.2334-2343
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    • 2000
  • This paper proposes an efficient beam-shell modeling technique for the free vibration analysis of a T-joint thin-walled beam structure. Except a small portion of a T-joint which is modeled by shell elements, the structure is modeled by thin-walled beam elements that can describe warping and distortion. In order to match the shell and thin-walled beam elements at the interface of the dissimilar elements, a technique based on a pseudo inverse matrix is formulated. This paper also examines the role of the thin-walled element taking into account the distortion and warping deformation degrees of freedom in predicting accurately the dynamic characteristics of a T-joint thin-walled structure.