• Journal of the KSME
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• v.33 no.7
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• pp.614-627
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• 1993

좌굴하기 쉬운 구조물을 설계할 때는 반드시 좌굴특성에 대한 어떤 직관을 가져야 한다. 이글의 목적은 셸 구조물이 비선형붕괴(nonlinear collapse), 분기좌굴(bifurcation buckling) 또는 이들 모드의 조합에 의해서 어떻게 좌굴될 것인가에 대한 감각을 전하는데 있다. 이 불안정에 대한 직관적 이해는 보강되고 여러 요소들로 조립되며 분지셸(branched shell)을 갖거나 복잡한 벽구 조를 갖는 실제 셸 구조물 등의 많은 예에 의해서 얻어질 수 있다. 이 글에서는 수식의 개발이 아니라 불안정의 예측에 주안점을 두고 있으며, 큰 처짐과 소성의 조합에 의해 발생되는 비선 형좌굴과 결함민감도가 특히 강조된다. 또한 최적화된 구조물의 국부 및 전체 불안정, 좌굴모드의 상호작용, 그리고 결함민감도(imperfection sensitivity) 등이 예시된다.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.10 no.3 s.36
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• pp.407-421
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• 1998

The purpose of this paper is to provide and verify an analytical method, based on the spline finite strip method, which can be used to investigate the buckling mode and stress of thin-walled steel sections. Geometric imperfection and initial stress of plates and plate assemblies, which are resulted from various preloadings and may cause prebuckling deformations before buckling, are included in the analysis. Material nonlinearity and residual stress are also considered. It can be applied to sections with simple or non-simple boundary conditions and arbitrary loading. The method has been applied to investigate the buckling behavior of plates and plate assemblies which are subjected to compression with initial imperfections and residual stresses.

• Computational Structural Engineering
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• v.11 no.4
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• pp.155-168
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• 1998

보강된 판 및 쉘구조의 안정성 및 후좌굴을 포함하는 기하학적 비선형 해석을 수행하기 위하여, total Lagrangian formulation에 근거한 연속체의 증분평형방정식으로부터 변형된 쉘요소인 유한요소이론을 제시하였다. 쉘구조의 곡률이 불연속적으로 변하거나 쉘부재들이 유한한 각도로 만나는 보강된 판 및 쉘구조의 비선형 해석이 가능하도록 주부재와 보강재 간의 연결점에 대한 일반적인 변환관계를 제시하였으며 좌굴해석 및 기하학적 비선형해석의 경우에 해의 정확성 및 수렴성을 개선시키기 위하여 접선강도행렬 산정시 회전각의 2차항을 포함시켰다. 또한, shear locking 현상을 극복하기 위하여 감차적분을 적용하였고 쉘구조의 좌굴해석에서는 power method를 적용하여 해석의 효율을 높였으며, 후좌굴해석에서는 변위 및 하중증분법을 적절히 결합시켜 보강된 쉘구조의 후좌굴 거동추적이 용이하였다. 또한, 입력자료를 손쉽게 준비하고 좌굴모드 및 후좌굴거동을 효율적으로 분석하기 위하여 전, 후 처리 프로그램을 개발하였고 다양한 해석예제를 통하여 다른 문헌의 해석결과를 비교함으로써 본 연구에서 개발된 유한요소 해석프로그램의 타당성 및 정확성을 입증하였다.

• Computational Structural Engineering
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• v.8 no.3
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• pp.79-89
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• 1995

Two-element plate concept is incorporated into the buckling problem in order to simplify the nonlinear distribution of stress through the thickness of plate. Finite element formulations and programs based upon the Reissner functional and the modified Reissner functional using two-element plate concept are developed for buckling analysis of plates under axial compression. The two programs have been applied to obtain the linear elastic buckling behavior of axially compressed flat plates. Excellent agreement of linear elastic-solution results with exact or approximate solutions of other authors for the same boundary conditions proves the validity of the finite element method using two-element plate theory.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.28 no.1
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• pp.53-61
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• 2015

This paper presented the nonlinear behaviors of the single-layered lattice dome, which is widely used for the long-span structure system. The behaviors were analysed through the classical shell buckling theory as the single-layered lattice dome behaves like continum thin shell due to its geometric characteristics, and finite element analysis method using the software program Nastran. Shell buckling theory provides two types of buckling loads, the global- and member buckling, and finite element analysis provides the ultimate load of geometric nonlinear analysis as well as the buckling load of Eigen value solution. Two types of models for the lattice dome were analysed, that is rigid- and pin-jointed structure. Buckling load using the shell buckling theory for each type of lattice dome, governed by the minimum value of global buckling or member buckling load, resulted better estimation than the buckling load with Eigen value analysis. And it is useful to predict the buckling pattern, that is global buckling or member buckling.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.13 no.5
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• pp.599-608
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• 2001

Many papers which deal with the dynamic instability of shell-like structures under the STEP load has been published but there have been few papers related to the dynamic instability of hybrid cable domes. And also there are a few researches which treat the essential phenomenon of the dynamic buckling using the phase for investigating occurrence of chaos. In this study the indirect buckling of hybrid cable domes considering geometric nonlinearity are investigated numerically and compared it with the static critical load The dynamic critical loads are determined by the numerical integration of the geometric nonlinear equation of motion and the mechanism of the indirect buckling is examined by using the phase curves.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.613-616
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• 2010

본 논문에서는 라인파이프 강관의 압축-휨 좌굴 성능 평가 기법을 개발하기 위해 비선형 유한요소해석을 사용하였다. 고강도 강재의 연성거동을 모사하기 위해 범용 유한요소해석 프로그램인 ABAQUS의 사용자 재료모델을 사용하여 GTN(Gurson-Tvergaad-Needleman) 모델을 작성하였다. 실험결과와의 비교를 통해 재료모델상수를 결정하였으며 압축-휨 좌굴 실험의 모사에 사용하였다. 압축-휨 좌굴 성능 평가는 비선형 유한요소해석의 결과로부터 얻어진 한계압축변형률과 최대휨모멘트를 기준으로 수행될 수 있다. 개발된 성능 평가 기법은 고강도 강재를 이용한 라인파이프의 설계 시 대변형 거동 분석에 유용하게 사용될 수 있다.

• Journal of Korean Association for Spatial Structures
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• v.10 no.4
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• pp.133-140
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• 2010

This paper studies on the instability behaviour of the Seoul southwest baseball dome. The nonlinear Snapping phenomenon of the structure is investigated about the load mode by the design load of analysis structure and these combined loads. The initial imperfection obtains the buckling mode through the eigenvalue analysis of the tangential stiffness matrix and uses this for the nonlinear analysis. However, the buckling of members or the local buckling, and etc don't consider in the research range of this research task. Also it is limited the overall buckling phenomenon.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.33 no.4
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• pp.35-40
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• 2005

There are many methods to reinforce the cylindrical structure for light weight design like skin-stringer and semi-monocoque. Isogrid is one of the reinforced structures to improve buckling load. Isogrid has many advantages for complex load case, internal pressure and concentrated load.In this paper, compressive buckling test and non-linear FE analysis of the isogrid panel are described. Diameter of panel is 2.4m and thickness of plate is 11.43mm. The angle which the panel accomplish is about 70 degrees and, its height is about 660mm. Local buckling, global buckling and variation of stiffness after local buckling were observed during buckling test of the panel. MSC/MARC is used for non-linear FE analysis. When analysis, initial imperfection of panel which occurred during plastic forming is considered. The results of analysis for buckling mode and buckling load have good agreements with test.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2009.04a
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• pp.496-499
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• 2009

본 논문은 기하학적 비선형성을 가진 보존적 단일 하중 매개변수의 탄성 상태 공간구조의 분기이론에 관한 수치 해석적 기본 방법 및 경로 추적, pin-pointing, 경로 전환을 기술하고 있다. 비선형 탄성 불안정 상태는 극한점과 분기점으로 분류될 수 있으며, 평형경로상의 평형점의 계산 및 평형경로상의 특이점을 찾기 위한 pin-pointing 반복계산을 수행하는 일반적인 비선형 수치해석법으로 극한점을 계산할 수 있다. 그러나 분기좌굴 해석을 위해서는 좌굴 후 분기경로의 추적을 위한 분기경로 전환 알고리즘이 추가적으로 필요하다. 본문에서는 에너지이론에 기초한 일반 탄성안정이론을 소개하고, 평형경로 추적, 분기 좌굴점을 찾기 위한 직접법과 분기경로 전환에 관한 이론을 전개한다. 분기좌굴 해석예제로 트러스로 이루어진 스타돔, 핀지지의 평면아치, 평면프레임, 3차원 공간프레임의 분기좌굴 해석을 수행하여 본문에서 제시한 수치해석법의 정확성 및 실용성을 검증한다.