• 제목/요약/키워드: 이방성 판

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특별직교이방성 적층판이론에 의한 콘크리트 슬래브교량의 간편해석법 (Simple Method of Analysis for Concrete Slab Bridges by the Specially Orthotropic Laminates Theory)

  • 한봉구;석준호
    • 복합신소재구조학회 논문집
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    • 제1권2호
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    • pp.59-65
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    • 2010
  • 단순지지된 슬래브교량의 경우 특별직교이방성 판이론에 의하여 해석하였다. 이 방법은 일반 기술자들에게는 너무 어려워서 현장에서 기술자들이 실무적으로 접근하기에는 많은 어려움이 있다. 본 연구에서는 일반 현장의 실무 기술자들이 사용할 수 있는 보 이론을 사용하여 단순지지된 콘크리트 슬래브를 단위 폭을 가진 보로 해석이 가능하도록 수정계수를 만들어서 실무에 적용할 때의 사용 가능한 자료를 만들고자 하였다. 본 연구에서는 1 : 1 ~ 1 : 6 까지 형상비를 변화 시켜가며 해석을 수행하였다. 본 논문의 연구의 결과는 단순지지된 슬래브교량의 해석에 이용할 수 있다.

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특별직교이방성 슬래브 교량의 파괴시 치수효과에 관한 연구 (A Study on Size/Scale Effects in the Failure of Specially Orthotropic Slab Bridges)

  • 한봉구;김덕현
    • Composites Research
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    • 제23권1호
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    • pp.23-30
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    • 2010
  • 거더, 가로보와 콘크리트 상판 등을 포함한 대부분의 교량시스템은 특별직교이방성 판으로 거동한다. 일반적으로 이러한 경계조건을 갖는 단면 혹은 불규칙한 단면을 갖는 시스템은 해석적 해를 구하기가 복잡하다. 본 논문에서는 복합 재료로 만들어진 양변 단순지지된 슬래브교량의 설계적 방법을 제시하고자 한다. 복합재료로 이루어진 교량을 설계하기 위하여, 단면은 가장 경제적이면서 응력에 유리한 폼코어 형태를 채택하였고, 응력을 산출함에 있어서는 유한차분법 프로그램을 이용하였다. 본 논문에서는 치수가 증가됨에 따른 인장강도 감소율을 고려하였다. 파괴강도 해석은 본 논문에서 제시하고 있는 인장강도의 감소를 고려하여 제시하였다. 또한 이러한 경우에 대한 수치해석을 수행하였다.

KL-510 하중을 적용한 장지간 바닥판의 캔틸레버부 설계휨모멘트 (Design Bending Moment of Cantilever Slab for Long Span decks with KL-510 Load)

  • 정철헌;주상훈;이한주
    • 대한토목학회논문집
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    • 제36권4호
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    • pp.595-604
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    • 2016
  • 본 연구에서는 현행 도로교설계기준의 KL-510 하중을 적용하여 장지간 바닥판의 내측 지간에 따른 캔틸레버 바닥판의 설계휨모멘트를 제안하였다. 장지간 바닥판의 내측 지간은 6.0~12.0m 범위를 대상으로 하였고, 캔틸레버 바닥판의 길이는 내측 지간의 30~50%를 적용하였다. 설계휨모멘트의 결정을 위해 바닥판의 직교이방성, 거더의 강성, 그리고 다차로재하계수의 영향을 반영하였으며, 이를 기존의 DB-24 하중에 대한 설계휨모멘트와 비교하였다.

일방향 적층 복합재료 판에서 한 음원에서 발생된 램파의 군속도 (The Group Velocity of Lamb Wave Generated by the one Source in Unidirectional Laminated Composite Plates)

  • 이정기;이상호
    • 한국음향학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.107-112
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    • 2006
  • 판재를 따라 전파하는 Lamb wave (램파)는 주파수에 따라 속도가 변하는 분산특성을 갖는다. 일반적으로 등방성 재료에서는 파수 벡터 방향과 에너지 흐름 방향은 같아, 파면이 원형을 유지하면서 전파하지만, 복합재료와 같이 이방성재료에서는 파수 벡터와 에너지 흐름 방향이 서로 다르다. 따라서 이방성 재료에서 하나의 속도에서 다른 속도로 전환하려면 방향을 교정해야 하고 이에 따라 크기도 달라지게 된다. 본 연구에서는 복합재료 판재에서 전파하는 램파 분산방정식을 이용하여 대칭, 비대칭 모드의 분산선도를 작성하였고, 각도에 따라구한 위상속도 분산선도에서 얻어진 위상속도 값으로 slowness surface를 구한 후, 이로부터 군속도의 크기와 방향을 교정하였고, 이를 실험적으로 측정한 속도값과 비교하여 서로 일치함을 확인하였다.

펄트루젼 구조압축재의 국부좌굴 설계규준 개발에 관한 연구 (A Study on the Design Criteria Relating to the Local Buckling of Pultruded FRP Structural Compression Members)

  • 주형중;이승식;윤순종
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제18권5호
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    • pp.597-606
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    • 2006
  • 섬유강화 플라스틱은 강재의 단점을 보완할 수 있는 다양한 장점을 가지고 있기 때문에 현재 건설구조재로 사용하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구는 펄트루젼 FRP를 구조압축재로 사용하기 위한 설계식의 개발에 관한 연구의 일부로서 설계강도에 가장 큰 영향을 미치는 요소 중 국부좌굴거동에 관한 연구이다. 직교이방성 판요소로 구성된 압축부재의 설계에서 국부좌굴의 발생 여부, 국부좌굴을 주도하는 판요소의 구별 등은 매우 중요한 설계요소이며, 이러한 거동을 정밀해법에 의해 계산하기란 매우 복잡하고 난해하다. 따라서, 본 연구에서는 펄트루젼 압축부재의 설계규준 개발을 위해 필요한 국부좌굴계수를 정밀해법, 에너지법, 매개변수 해석 등의 방법을 적용하여 정확하면서도 쉽게 직교이방성판의 좌굴계수와 펄트루젼 압축부재의 국부좌굴계수를 계산할 수 있는 근사식을 제안하였으며 제안된 근사식을 사용하여 펄트루젼 압축부재의 국부좌굴발생 여부 및 국부좌굴을 주도하는 판요소를 구별할 수 있는 방법을 제안하였다.

완전 직교이방성 적층순서에 대한 충분조건 (Sufficient Conditions for Fully Orthotropic Stacking Sequences)

  • 이종원;김진원
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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    • pp.28-32
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    • 2007
  • Sufficient Conditions are proposed herein for analytically obtaining fully orthotropic (A16=A26=0, Bij=0, D16=D26=0) laminate stacking sequences together with a brief literature survey. A number of specially chosen anti-symmetric balanced stacking sequences are analytically studied, in which all coupling stiffnesses including B16 and B26 are identically zero. Those specially chosen anti-symmetric balanced stacking sequences are then arranged symmetrically with respect to the laminate mid-plane to obtain a number of symmetric stacking balanced stacking sequences of which the elastic stiffnesses are fully orthotropic.

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자동차 충돌해석용 프로그램 개발(II) (Development of Finite Element Program for Automobile Crashworthiness(II))

  • 채수원;최형연;민동균
    • 오토저널
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    • 제18권4호
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    • pp.67-87
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    • 1996
  • 본 연구에서는 차체의 충돌해석 및 모델링을 위하여 판/쉘 요소의 자동생성 모듈을 개발하고 재료의 변형특성 모델링 모듈 및 접촉처리 모듈을 개발하였다. 충돌해석용 전처리기능으로는 평면, 실린더 곡면, B-스플라인 곡면 및 블렌딩 (blending) 곡면상에서의 사각형 요소망 자동생성 기법과 프로그램을 개발하였다. 또한 차체를 구성하고 있는 여러가지 재료들의 변형거동을 모델링하여 개발중인 충돌해석전용프로그램인 Autocrash의 모듈로서 완성하였다. 이들은 변형률속도의 영향이 고려된 탄소성 재료, 강체 재료, 포옴 재료 및 이방성 재료등으로 정면충돌 해석 및 측면충돌 해석에 필요하다. 한편 접촉처리 모듈에서 접촉탐색법으로는 주종탐색법과 HITA 알고리즘을 병행하여 사용할 수 있도록 프로그래밍하였으며, 불침투 조건의 처리는 벌칙함 수법을 이용하였다.

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직교이방성 판 내의 다중 곡선균열 해석 (Analysis of Multiple Curved Cracks in An Orthotropic Plate)

  • 김만원;박재학
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제27권6호
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    • pp.969-980
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    • 2003
  • The interactions between curved cracks are examined in an orthotropic plate and the effects of rectilinear anisotropy on the stress intensity factors are analyzed. The finite element alternating method (FEAM) is used in this study to get the stress intensity factors for the multiple curved cracks. To obtain analytical solutions, which is necessary in FEAM, the curved cracks are modeled as continuous distributions of dislocations, and integral equations are formulated for unknown dislocation density functions to satisfy the given resultant forces on the crack surfaces. Several basic problems are solved to verify the accuracy and efficiency of the proposed method and it can be found that present results show good agreements with the previously published results.

단일방향 탄소섬유복합재료 적층 판에서 전파 방향에 따른 램파 $S_o$ 모드의 군속도의 변화 (Variation of the Group Velocity of Lamb Wave $S_o$ Mode with the Propagating Direction in the Laminated Unidirectional CFRP Plates)

  • 김영환;이승석;김호철;이정기
    • Composites Research
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    • 제18권1호
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    • pp.38-44
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    • 2005
  • 본 연구에서는 단일방향 탄소섬유강화복합재료 판에서 $S_o$ 대칭모드의 군속도 분선곡선을 전파 방향을 변화시키먼서 계산하였다. 그리고 속노 분산 곡선에서 첫 번째 단절주파수 이하인 0.2 MHz-mm에 해당하는 $S_o$ 대칭모드 군속도를 가지고서 위상속도 곡선을 얻고 slowness 곡선을 도입하여 군속도 곡선으로 교정하였다. 단일방향 섬유강화복합재료 판에서 $S_o$ 대칭모드의 속도를 전파 방향을 변화시키면서 측정하였고 교정된 군속도 곡선과 비교하였다. 측정된 속도는 섬유 방향 근처의 cusp 영역을 제외하고는 교정된 군속도 곡선과 잘 일치하였다. 이것은 단일방향 탄소섬유강화복합재료 판에서 속도가 빠른 방향으로 에너지를 더 잘 전파하기 때문에 전파 방향이 주축방향과 일치하지 않을 때 군속도 방향은 섬유 방향 쪽으로 기울어지는 결과로 나타난 것이다.

적층판 해석시 형상비 증가에 따른 종방향 모멘트의 무시효과 (The Effect of Neglecting the Longitudinal Moment Terms in Analyzing Laminates with Increasing Aspect Ratio)

  • 한봉구;김덕현
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제13권1호
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    • pp.53-60
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    • 2001
  • 건설관련 설계기술자들에게는 첨단 복합재료구조에 대한 이론이 너무 어려워서 간단하면서도 쉽게 적용할 수 있는 정확한 방법을 필요로 하고 있다. 몇 가지 섬유 배향각을 가진 적층판은 층수가 증가하면 D16, B16, D26 및 B26 강성이 감소하게 되어 특별직교이방성 판처럼 거동함을 밝히고, 간단한 공식들을 개발하여 발표한 바 있다. 대부분의 교량이나 건물의 상판은 형상비가 큰 경우가 많은데, 이런 구조물의 평형방정시에 대한 종방향 모멘트항(Mx)의 영향은 매우 작아서, 더욱 간단한 해석이 가능하다. 본 논문에는 이러한 문제들에 대한 연구 결과를 제시하였다.

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