• Composites Research
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• v.28 no.2
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• pp.58-64
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• 2015

The purpose of this paper is to suggest the effective equivalent finite element model for the impact limiter of a nuclear spent fuel shipping cask made of sandwich composite panels. The sandwich composite panels were composed of a metallic facesheet and a core material made of urethane foam, balsa wood and red wood, respectively. The effective equivalent finite element model for the impact limiter was proposed by comparing the results of low-velocity impact test of sandwich panels. An explicit finite element analysis based on LS-DYNA 3D was done in this study. The results showed that the solid elements were recommended to model the facesheet and core of sandwich panels for impact limiter compared to combination modeling method, in which the layered shell element for facesheet and solid element for core material are used. In particular, the solid element for balsa and red wood core materials should be modeled by the element elimination approach.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.12 no.3
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• pp.293-308
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• 1999

이 논문에서는 패널, 깊은 보 그리고 전단벽과 같이 평면응력상태하에 있는 철근콘크리트 구조물의 비선형 유한요소해석에 있어서의 직교이방성 콘크리트 구성 모델의 적용성을 보여준다. 등가의 일축 변형을 개념을 토대로 콘크리트의 구성 관계가 주변형률 축과 일치하고 하중이력에 따라 회전하는 직교하는 축에 대해 제시된다. 제안된 모델은 이축 압축응력상태와 인장-압축 응력상태에서 각각 압축강도의 증가와 인장 저항력의 감소효과를 보여주는 이축 파괴영역의 정의를 포함한다. 인장균열이 발생한 후, 콘크리트의 압축강도의 감소효과가 제시되고, 인장강화효과로 알려진 철근에 의해 지지되는 콘크리트의 인장응력이 고려된다. 평균응력과 평균변형률 개념을 사용하여 힘의 평형, 적합조건 그리고 철근과 철근을 둘러싼 콘크리트 사이의 부착응력-슬림 관계를 토대로 인장강화효과를 모사하기 위한 모델이 제안된다. 유한요소 모델에 의한 예측은 유용한 실험자료와의 비교에 의해 입증된다. 이 논문에서는 해석결과와 이상화한 전단 패널실험으로부터 얻어진 실험값의 비교연구가 수행되고, 제안된 모델의 타당성을 보여주기 위해 서로 다른 응력상태하의 전단 패널 보와 벽체의 힘-변위 관계를 평가하였다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.22 no.6
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• pp.533-539
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• 2009

In this study, the femur, the tibia, the articular cartilage and the menisci are three dimensionally reconstructed using MR images of healthy knee joint in full extension of 26-year-old male. Three dimensional finite element model of the knee joint is fabricated on the reconstructed model. Also, the FE models of ligaments and tendons are attached on the biologically suitable position of the FE model. Bones, articular cartilages and menisci are considered as homogeneous, isotropic and linear elastic materials, and ligaments and tendons are modeled as truss element and nonlinear elastic springs. The numerical results show the contact pressure and the von Mises stress distribution in the soft tissues such as articular cartilages and menisci which can be regarded as important parameters to estimate the failure of the tissues and the pain of the patients.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.16 no.4
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• pp.191-199
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• 2000

In this research, the finite element analysis of piezocone penetration and dissipation tests has been conducted using the anisotropic elastoplastic-viscoplastic bounding surface model, virtual work equation, and theory of mixtures formulated in the Up[dated Lagrangian reference frame for the large deformation and finite strain nature of piezocone penetration. The formulated equations have been implemented into a finite element program. The cone resistance, excess pore water pressure, and dissipation of excess pore water pressure from the finite element analysis have been compared and investigated. An effective simulation could be performed with the use of the anisotropic and viscous soil model. The finite element formulations and the results are described in part 'I' and part 'II' respectively.

• Composites Research
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• v.24 no.3
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• pp.31-38
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• 2011

In this paper, a novel hybrid composite shield to protect space structures from hypervelocity impact of micrometeoroid and space debris is proposed. The finite element model of the proposed shield was constructed and finite element analysis was conducted to approximate the energy absorption rate. Before the final model analysis, analysis of each component including the aluminum plate, PMMA plate, and intermediate layer of fabric was performed, verifying the finite element model of each component. The material properties used in the analyses were predicted material property values for high strain rates. The analysis results showed that, other than the fabric, the energy absorption rate of each component was in agreement. Afterwards, the finite element model of the hybrid composite shield was constructed, where it was analyzed for the restrained and unrestrained fabric boundary condition cases. Through the finite element analysis, the fiber pullout mechanism was realized for the hybrid shield with free boundary inserted fabric, and it was observed that this mechanism led to energy absorption increase.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.25 no.4
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• pp.20-27
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• 2021

The present study presents a nonlinear finite element analysis (FEA) approach using the general program of Abaqus to evaluate the seismic response of unreinforced masonry walls strengthened with the steel bar truss system developed in the previous investigation. For finite element models of masonry walls, the concrete damaged plasticity (CDP) and meso-scale methods were considered on the basis of the stress-strain relationships under compression and tension and shear friction-slip relationship of masonry prisms proposed by Yang et al. in order to formulate the interface characteristics between brick elements and mortars. The predictions obtained from the FEA approach were compared with test results under different design parameters; as a result, a good agreement could be observed with respect to the crack propagation, failure mode, rocking strength, peak strength, and lateral load-displacement relationship of masonry walls. Thus, it can be stated that the proposed FEA approach shows a good potential for designing the seismic strengthening of masonry walls.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.4 no.1
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• pp.35-50
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• 2000

본 논문에서는 반복하중을 받는 철근 콘크리트 쉘구조물의 해석을 위한 비선형 유한요소 해법을 제시하였다 유한 요소로서는 충상화기법을 이용한 부재회전강성도를 갖는 4절점 평면 쉘요소가 개발되었다 두께 방향에 대한 철근과 콘크리트의 재료성질을 고려하기 위하여 충상화기법이 도입되었다. 재료적 비선형성에 대해서는 균열콘크리트에 대한 인장, 압축, 전단모델과 콘크리트중에 있는 철근모델을 조합하여 고려하였다. 이에 대한 콘크리트의 균열모델로서는 분산균열모델을 사용하였으며 철근에 대해서는 1축 응력상태로가정하여 등가의 분산 분포된 철근량으로 모델화하였다 구성모델은 재하, 제하 그리고 재재하과정을 포함하여 요소는 반복하중하에서 철근콘크리트 쉘의 거동을 파악할 수 있다 신뢰성 있는 실험결과와 비교를 통하여 본 논문의 해석방법이 반복하중을 받는 철근콘크리트 쉘구조의 비선형 해석에 적합한 방법임을 입증하고자 한다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.631-634
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• 2011

본 연구에서는 규칙 파랑 중에 있는 부유식 구조물의 유탄성 거동을 해석 하고, 수치모델의 수렴성을 살펴본다. 부유식 구조물은 보로 모델링 하며, 유체는 이상유체로 가정하여 문제를 해결한다. 보 모델의 경우 Euler-Bernoulli 보 모델과 Timoshenko 보 모델로 나누어 그 특성을 비교 해 본다. 문제의 해석법에 있어서 부유식 구조물의 경우는 유한요소법을, 유체의 경우는 경계요소법을 이용하여, 상호 연성된 방정식을 이끌어 낸다. 상호 연성된 방정식을 토대로 Euler-Bernoulli 보 모델과 Timoshenko 보 모델의 거동 특성을 살펴보고 제시된 수치 모델을 기준으로 수렴성을 분석해 본다.

• Computational Structural Engineering
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• v.17 no.1
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• pp.50-64
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• 2004

유한요소 인체모델은 인체의 기계적 특성을 수치 모형화 한 것이며, 외부로부터 다양한 기계적 하중을 받는 상황에서 인체의 거동과 상해와 같은 여러 현상들을 해석적으로 규명하고자 할 때 주로 사용된다. 따라서 인체 모델은 인체를 구성하고 있는 골격, 인대, 근육, 살, 장기 등의 특성을 수치적으로 정확히 표현하여야 한다. 그러나 인체는 매우 복잡한 메커니즘 속에서 동작하고 있기 때문에, 해석적으로 인체의 모든 특성을 구현하는 것은 현실적으로는 거의 불가능하다. 이 때문에, 인체 모델은 인체모델을 사용하고자 하는 상황이나 목적에 적합하도록 적절히 단순화되어야 한다.(중략)

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1996.05d
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• pp.306-311
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• 1996

CANFLEX 연료봉 다발을 구성하는 우라늄 펠릿이 장전된 핵연료봉의 공기중 진동특성을 진동 실험과 유한요소 해석을 통하여 구하였다. 유한요소 해석 시에는 우라늄 펠릿의 강성은 무시하고 질량은 지르칼로이 튜브에 부가하며, 연료봉 양단의 용접부위를 단순 지지보로 처리하는 모델을 제시하였다. 이 모델로부터 얻은 해석결과를 진동실험에서 구한 측정값과 비교하였다.