• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
• /
• v.32 no.6A
• /
• pp.399-409
• /
• 2012

The flexural behavior of HSB plate girder with a non-slender web, due to inelastic lateral-torsional buckling, under uniform bending was investigated by the nonlinear finite element analysis. Both homogeneous sections fabricated from SM570-TMC, HSB600 or HSB800 steel and hybrid sections with HSB800 flanges and SM570-TMC web were considered. The flanges and web of selected noncomposite I-girders were modeled as thin shell elements and the geometrical and material nonlinear finite element analysis was performed by the ABAQUS program. The steel was assumed as an elasto-plastic strain hardening material. Initial imperfections and residual stresses were taken into account and their effects on the inelastic lateral-torsional buckling behavior were analyzed. The flexural strengths of selected sections obtained by the finite element analysis were compared with the nominal flexural strengths from KHBDC LSD, AASHTO LRFD, and Eurocode and the applicability of these codes in predicting the inelastic lateral torsional buckling strength of HSB plate girders with a non-slender web was assessed.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
• /
• v.23 no.4
• /
• pp.185-197
• /
• 2007

Limit analysis of upper and lower bound solutions has been well developed to provide the stability numbers for shallow tunnels in cohesive soil ($c_u$ material), cohesive-frictional soil (c'-$\phi$' material) and cohesionless soil ($\phi$'material). However, an extension of these methods to relatively deep circular tunnels in the cohesionless soil has been explored rarely to date. For this reason, the closed-form analytical solutions including lower bound solution based on the stress discontinuity concept and upper bound solution based on the kinematically admissible failure mechanism were proposed for assessing tunnel collapse load in this study. Consequently, the tunnel collapse load from those solutions was compared with both the finite element analysis and the previous analytical bound solutions and shown to be in good agreement with the FE results, in particular with the FE soil elements located on the horizontal tunnel axis.

• Journal of the Society of Disaster Information
• /
• v.14 no.3
• /
• pp.379-386
• /
• 2018

Purpose: This study was to the fragility evaluation of I-shape curved beam structure subjected to strong ground motions including Gyeongju and Pohang earthquakes Method: In particular, to conduct the analytical model, ABAQUS and ANSYS platform was used in this study. Furthermore, the analytical model using 3D Finite Element Model (FEM) was validated, in comparison to the theoretical solutions at the location of 025L, 05L, and 0.75L in static loading condition. In addition, in order to evaluate the seismic fragility of the curved beam structure, 20 seismic ground motions were selected and Monte-Carlo Simulation was used for the empirical fragility evaluation from 0.2g to 1.5g. Result: It was interesting to find that the probability of the system failure was found at 0.2g, as using 190 MPa limit state and the probability of the failure using 390 MPa limit state was starting from 0.6g. Conclusion: This study showed the comparison of the theoretical solution with analytical solution on I-shaped curved beam structures and it was interesting to note that the system subjected to strong ground motions was sensitive to high frequency earthquake. Further, the seismic fragility corresponding to the curved beam shapes must be evaluated.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
• /
• v.15 no.5
• /
• pp.1407-1416
• /
• 1991

본 연구에서는 Liu의 수식화를 바탕으로 가공 경화성을 고려하여 수식화를 재 구성하고, 유한요소 프로그램을 개발하여 평면 변형 인발문제를 극한 해석함으로써, 성형에 필요한 한계 하중 및 최적 속도장을 직접적으로 구하였다.수렴되어진 최적 속도장으로 각 요송에서의 변형률 속도, 변형률 및 격자 변형등을 수치적으로 계산함 으로써 가공에 따른 변형 특성도 파악하였다. 한계 하중은 항공기 구조용 소재인 알 루미늄 6061 재료를 이용하여 판재 인발 실험을 행함으로써 얻은 결과치와 비교 검토 하였으며, 유동 특성을 관찰하기 위하여 격자 왜곡(grid distortion) 실험을 하여 얻 은 변형 패턴과 수치 계산에서 구한 격자변형 패턴을 상호 비교하였다.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
• /
• v.16 no.5
• /
• pp.141-148
• /
• 2000

사면 안정 해석은 주로 파괴 활동면의 전단 강도와 발휘되는 전단 강도의 최대비로서 표현되는 파괴활동의 추정을 위해 기존의 고전적인 방법을 사용하거나 이와 유사한 방법등이 사용되어 왔다. 이러한 방법들은 토질에 있어서의 상호 작용력과 그에 따른 전당력 및 사면 활동면의 반복되는 추정등의 가정으로 불확실성을 내포하고 있다. 본 연구에서는 토질전체를 연속체로 규정하고 비선형 유한요소법을 이용한 토질의 실제 응력과 강도를 정확하게 계산하였다. 사면 안정은 점차적 인증력의 증가로서 사면의 붕괴 활동면이 나타나FEo 까지로 해석되었다. 제시된 방법의 세부적인 사항은 예제를 통하여 설명되어 있다.

• Proceedings of the KSME Conference
• /
• 2007.05a
• /
• pp.1778-1782
• /
• 2007

Based on three-dimensional (3-D) FE limit analyses, this paper estimates effect of internal pressure on plastic limit loads for elbows with circumferential through-wall crack under in-plane bending incorporating large geometry change effects. Circumferential through-wall crack in extrados is considered. The FE limit analyses using the large geometry change option provide plastic collapse loads (using the twice-elastic-slope method). For the bending mode, closing bending is considered. Other relevant variables affecting plastic limit loads are systematically varied, related to pipe bend geometry (the mean radius, thickness and bend curvature) and defect geometry (the length of circumferential through-wall crack).

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
• /
• v.27 no.1
• /
• pp.26-33
• /
• 2003

Based on detailed FE limit analyses, the present paper provides tractable approximations fer plastic limit pressure solutions fur axially through-wall-cracked pipe; axially (inner) surface-cracked pipe; circumferentially through-wall-cracked pipe; and circumferentially (inner) surface-cracked pipe. In particular, for surface crack problems, the effect of the crack shape, the semi-elliptical shape or the rectangular shape, on the limit pressure is quantified. Comparisons with existing analytical and empirical solutions show a large discrepancy in circumferential short through-wall cracks and in surface cracks (both axial and circumferential). Being based on detailed 3-D FE limit analysis, the present solutions are believed to be the most accurate, and thus to be valuable information not only for plastic collapse analysis of pressurised piping but also for estimating non-linear fracture mechanics parameters based on the reference stress approach.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2016.11a
• /
• pp.201.1-201.1
• /
• 2016

전주된 Invar (Fe-35%Ni) 박판 위에 증착된 Cu 박막은 스퍼터 전력량이 증가할수록 증착속도가 증가하였다. Cu/Invar 박판이 Invar 박판보다 면저항 값이 34%로 작았다. Invar 박판 위에 Cu가 증착되면 최대자화와 투자율은 각각 40.3, 65.0 [%] 감소하였다. Cu 박막의 탄성하강강성도, 마찰계수, 피로한계는 각각 45, 0.130, 0.093 이었다. 동적 나노 압침법으로 얻은 Invaar/Cu 박막의 하중-시간-변위 곡선의 가장 큰 차이는 탄성하강강성도(elastic stiffness) 이었다. 미세경도와 나노경도의 실험적 관계식은 $Y[GPa]=9.18{\times}10^{-3}X[Hv]$ 이었다. 나노압침선단의 하중분포를 이차원 선형 및 비선형 유한요소해석을 통하여 1.0 [mN] 의 정적하중을 가한 Cu 박막은 486 [mN] 으로 예측되었다. 이는 표면탐침현미경으로 관찰한 압흔의 변형정도와 유사한 경향을 보였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2001.10a
• /
• pp.15-17
• /
• 2001

BLDC 전동기의 제작시 영구자석의 가격은 전체 가격을 결정하는데 높은 비중을 갖는다. 이런 영구자석의 크기를 최적화시킬 수 있다면 비용절감이 예상된다. 본 논문은 BLDC 전동기에서 고가(高價)의 영구자석의 재료비용을 절감시키기 위한 설계방법을 제시한다. 기본적인 설계방법은 영구자석 내부에서 적정한 동작점을 갖는 한계 내에서 영구자석의 크기를 줄이는 것이다. 그리고 전동기의 전체크기를 비례적으로 증가시킴으로써 요구되는 기본파 자속을 보상한다. BLDC 전동기의 자기적 특성은 유한요소법을 사용하여 해석하였다. 회전자의 위치에 따라 계산되는 유한요소 해석결과의 magnetic vector potential을 이용하여 권선의 자속을 계산하였고, 기본파의 성분은 푸리에 변환으로 얻었다. 설계사례로서 영구자석 대 기타부분의 비용을 각각 80/20, 70/30, 60/40, 50/50으로 가정할 때 기존 전동기 비용에 대해서 크기가 새로이 조정된 전동기 비용을 비교 검토하였다.

• Proceedings of the Korean Society for Rock Mechanics Conference
• /
• 2001.03a
• /
• pp.97-108
• /
• 2001

절리가 발달한 암반의 거동평가를 위한 해석적 방법은 연속체 모델과 불연속체 모델을 사용하는 방법으로 대별할 수 있으며, 연속체 모델을 사용할 경우에는 유한요소법이나 유한차분법을 이용하는 방법이 주종을 이루고 있다. 불연속체 모델은 개별 블록들의 움직임을 일일이 계산하므로 매우 매력적인 방법이지만 현재의 지반조사 기술수준으로는 지반내의 절리발달사항을 정확히 파악하기가 매우 어려우며, 컴퓨터의 계산용량이 너무 과다해지는 단점이 있다. 따라서, 불연속면을 포함한 암반을 연속체로 가정한 편재절리 모델(ubiquitous joint model)을 이용한 연구가 요구된다. 한편, 터널의 경우는 사면의 경우와는 달리 파괴면의 형상을 사전에 가정하기 어렵기 때문에 한계평형법에 기초한 해석법 등을 적용하여 안전율을 구하기가 곤란하다. 이러한 이유에서 터널을 대상으로 한 수치해석은 안전율을 구하기보다는 안정성을 평가하는 데만 제한적으로 사용되어 왔다. 본 논문에서는 편재절리모델을 이용한 절리암반터널의 거동 평가기법과 수치해석에 의해 터널의 안전율을 구하는 방법을 제시하는 데에 그 목적이 있다. 이를 위해 터널의 안전율 구하는 방법을 강도감소기법에 근거하여 제시하였다.