• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.10 no.1 s.34
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• pp.47-61
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• 1998

The behavior of horizontally curved I-girder bridges is complex because the flexural and torsional behavior of curved girders are coupled due to their initial curvature. Also, the behavior is affected by cross beams. To investigate the behavior of horizontally curved I-girder bridges, it is necessary to consider curved girders with cross beams. In order to perform free vibration analyses of horizontally curved I-girder bridges, a finite element formulation is presented here and a finite element analysis program is developed. The formulation that is presented here consists of curved and straight beam elements, including the warping degree of freedom. Based on the theory of thin-walled curved beams, the shape functions of the curved beam elements are derived from homogeneous solutions of the static equilibrium equations. Third-order hermits polynomials are used to form the shape functions of the straight beam elements. In the finite element analysis program, global stiffness and mass matrix are composed, based on the Cartesian coordinate system. The Gupta method is used to efficiently solve the eigenvalue problem. Comparing the results of several examples here with those of previous studies, the formulation presented is verified. The validity of the program developed is shown by comparing results with those analyzed by the shell element.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.15 no.3
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• pp.751-756
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• 1991

본 연구에서는 Ashwell이 제시한 변형률요소를 전단효과를 고려한 두꺼운 곡 선보 요소에 적용 하였다. 막 변형률, 곡률, 전단변형률 각각에 독립된 변형률 함수 를 가정하여 미분 방정식의 일반해를 구하면 정확한 강체변위의 표현은 물론, 강성과 잉현상을 피할 수 있고 얇은 곡선보에서 두꺼운 곡선보에 이르기까지 보의 해석에 있 어서, 2절점으로 구성되는 적은 자유도수에서 높은 정확도를 보여주는 간편하고도 효 율적인 요소를 개발하고자 하였다.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• 1998.08a
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• pp.214-217
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• 1998

합성음에 사용할 한국어 억양 모델을 세우기 위한 기초적 연구로서 한국어 억양 곡선에 RFC 모델을 적용해 보았다. 억양 곡선의 구조는 피치 액센트와 억양구 경계 음조의 연속으로 되어 있는데, RFC 모델은 각각의 진폭과 지속기간을 가지는 상승 음조 요소와 하강 음조요소, 그리고 연결 요소로 이러한 억양 곡선의 모양을 모델링한다. 본 논문에서는 한국어 억양 곡선의 특징을 잘 반영하도록 RFC 모델의 구성요소를 수정하고, 청취 실험을 통해서 원래의 RFC 모델과 수정된 RFC 모델을 비교해 보았다. 실험 결과는 수정된 RFC 모델이 원래의 RFC 모델보다 13%정도 음조 표지 개수가 줄었음에도 불구하고 청각적으로 인지하는데 차이가 없는 것으로 나타났다.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.2 no.2
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• pp.57-68
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• 1998

For free vibration of monosymmetric thin-walled circular arches including restrained warping effect, the elastic strain and kinetic energy is derived by introducing displacement fields of circular arches in which all displacement parameters are defined at the centroid axis. The cubic Hermitian polynomials are utilized as shape functions for development of the curved thin-walled beam element having eight degrees of freedom. Analytical solution for free vibration behaviors of simply supported thin-walled curved beam element is presented by evaluating elastic stiffness and mass matrices. In order to illustrate the accuracy and practical usefulness of this study, analytical and numerical solutions for free vibration of circular arches are presented and compared with solutions analyzed by the FEM using straight beam element.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.3 no.1
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• pp.41-54
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• 1999

For free vibration of non-symmetric thin-walled circular arches including restrained warping effect, the elastic strain and kinetic energy is derived by introducing displacement fields of circular arches in which all displacement parameters are defined at the centroid axis. The cubic Hermitian polynomials are utilized as shape functions for development of the curved thin-walled beam element having eight degrees of freedom. Analytical solution for in-plane free vibration behaviors of simply supported thin-walled curved beams with monosymmetric cross-sections is newly derived. Also, a finite element formulation using two noded curved beams element is presented by evaluating elastic stiffness and mass matrices. In order to illustrate the accuracy and practical usefulness of this study, analytical and numerical solutions for free vibration of circular arches are presented and compared with solutions analyzed by the straight beam element and the ABAQUS's shell element.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.17 no.1
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• pp.67-76
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• 2001

현장지반의 최대전단탄성계수를 신속하고 합리적으로 구할 수 있는 표면파기법에 대해 유한요소법을 이용하여 시뮬레이션 할 경우 적용할 수 있는 효율적인 해석조건에 대한 연구를 수행하였다. 본 연구결과 파의 전파형상을 효율적으로 묘사하기 위하여는 관심 있는 최소 파장에 대한 유한요소 크기의 비가 매우 중요한 요소임을 확인하였고, 데이터의 측정시간간격도 중요한 요소임을 확인하였다. 또한, 유한요소해석을 이용하여 얻은 반무한체 시스템과 2층 시스템의 분산곡선과 이론적 분산곡선이 비교적 잘 일치함을 볼 수 있었다. 따라서, 유한요소해석을 적절히 적용하는 경우에 표면파기법을 효과적으로 시뮬레이션 할 수 없음을 확인하였다. 현장지반의 최대전단탄성계수를 신속하고 합리적으로 구할 수 있는 표면파기법에 대해 유한요소법을 이용하여 시뮬레이션 할 경우 적용할 수 있는 효율적인 해석조건에 대한 연구를 수행하였다. 본 연구결과 파의 전파형상을 효율적으로 묘사하기 위하여는 관심 있는 최소 파장에 대한 유한요소 크기의 비가 매우 중요한 요소임을 확인하였고, 데이터의 측정시간간격도 중요한 요소임을 확인하였다. 또한, 유한요소해석을 이용하여 얻은 반무한체 시스템과 2층 시스템의 분산곡선과 이론적 분산곡선이 비교적 잘 일치함을 볼 수 있었다. 따라서, 유한요소해석을 적절히 적용하는 경우에 표면파기법을 효과적으로 시뮬레이션 할 수 없음을 확인하였다.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.14 no.3
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• pp.423-432
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• 2002

This study presented analytical and numerical solutions for spatial free vibration of nonsymmetric thin-walled circular curved beams. The closed-form solutions were obtained for in-plane free vibration analylsis of monosymmetric curved beams. Likewise, two types of thin-walled curved beam elements were developed using the third and the fifth order Hermitian polynomials. In order to illustrate the accuracy and usefulness of the present method, this study presented analytical and numerical solution and compared these with the results using the ABAQUS's shell elements. In particular, effects of the thickness-curvature as well as the inextensional condition were investigated on the free vibration of curved beams with nonsymmetric sections.

• Proceedings of the Korean Society of Disaster Information Conference
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• 2017.11a
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• pp.141-142
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• 2017

우리나라와 같이 산악지형이 많은 곳에서는 불가피하게 곡선형태의 교량을 적용해야하는 경우가 빈번하게 발생한다. 또한 곡선교량은 지형적 제약 조건으로 인한 적용 이외 에도 경관적 아름다움으로 인해 많이 건설되고 있는 추세이다. 이러한 곡선 교량의 경우 직선 교량보다 형상적인 문제로 비틀림과 뒤틀림으로 인해 다른 거동 양상을 보이며 특히 동적인 거동에서는 매우 다른 거동 형태를 보인다고 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 곡선 보의 유한요소 모델을 구축하여 정적해석을 수행하고 이를 이론해와 비교하여 검증하고자 하며 결과적으로 구축된 유한요소 모델의 결과와 이론해의 결과와 잘 부합한다고 판단된다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.8 no.2
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• pp.215-225
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• 1988

The curved structures in space, such as multi-level interchanges, ramped structures, and circular curved structures can be modelled as helically curved members with constant helix angle. This paper presents a finite element approach for the analysis of the static and the free vibration characteristics of the helically curved members by using the 7th order Hermite interpolation functions. This method is used to find more accurate solution of the static and dynamic responses of them than those of the previous studies.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.19 no.2 s.72
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• pp.151-160
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• 2006

In this study, we propose a new efficient 2-noded hybrid-mixed element for curved beam vibrationshaving a uniform and non-uniform cross section. The present element considering transverse shear strain is based on Hellinger-Reissner variational principle and introduces additional nodeless degrees for displacement field interpolation in order to enhance the numerical performance. The stress parameters are eliminated by the stationary condition and then the nodeless degrees are condensed out by the Guyan reduction. In the performance evaluation process of the present field-consistent higher-order element, we carefully examine the effects of field consistency and the role of higher-order interpolation functions on the hybrid-mixed formulation. Several benchmark tests confirm e superior behavior of the present hybrid-mixed element for curved beam vibrations.