• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.21 no.2
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• pp.153-160
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• 2008

In this study, we propose a new three-node hybrid-mixed curved beam element with the relaxed-equiribrium stress functions for static analysis. The proposed element considering shear deformation is based on the Hellinger-Reissner variational principle. The stress functions are carefully chosen from three important considerations: (i) all the kinematic deformation modes must be suppressed, and (ii) the spurious constraints must be removed in the limiting behaviors via the field-consistency, and (iii) the relaxed equilibrium conditions could be incorporated because it might be impossible to select the stress functions and parameters to fully satisfy both the equiribrium conditions and the suppression of kinematic deformation modes in the three-node curved beam hybrid-mixed formulation. Numerical examples confirm the superior and stable behavior of the proposed element regardless of slenderness ratio and curvature. Besides, the proposed element shows the outstanding performance in predicting the stress resultant distributions.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.26 no.2A
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• pp.319-326
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• 2006

A new enhanced 8-node hybrid/mixed plane stress elements based on assumed stress fields and modifed shape functions has been presented. The assumed stress fields are derived from the non-conforming displacement modes, which are less sensitive to geometric distortion. Explicit expression of shape functions is modifed so that it can represent any quadratic fields in Cartesian coordinates under the same condition as 9-node isoparametric element. The newly developed element has been designated as 'HQ8-$14{\beta}$'. The presented element is compared with existing elements to establish its accuracy and efficiency. Over a wide range of mesh distortions, the element presented here is found to be exceptionally accurate in predicting displacements.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2003.10a
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• pp.239-239
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• 2003

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2009.05a
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• pp.546-549
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• 2009

자동차 배기계는 제한된 설치 공간으로 인하여 내구성과 연계된 형상을 최적화하여야 한다. 본 연구에서는 자동차 배기계를 구성하고 있는 Flexible Tube(Bellows)의 형상에 따른 응력 변화를 해석하였다. 응력 해석은 유한요소법을 이용하였고, 해석에는 8절점 쉘 요소를 사용하였으며 절점수는 100,000 정도이다. 아울러 Bellows의 변위량이 크게 발생하는 것을 고려하여 기하학적 비선형 해석을 실시하였으며 Bellows의 변형량은 끝단에서 6mm의 변위가 발생하도록 하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.35 no.9
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• pp.1091-1097
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• 2011

The SGBEM-FEM alternating method has been known to be a very effective method for analyzing threedimensional cracks in a finite body. The accurate values of the stress intensity factor can be obtained for a general planar or nonplanar three-dimensional crack. In the existing method, eight-noded quadrilateral boundary elements are used to model a crack. In some cases, three-node triangle boundary elements are more convenient for the modeling of a crack with a general shape. In this study, a crack is modeled with three-noded triangular and seven-noded quadrilateral elements by using the advancing-front mesh generation method. The stress intensity factors are obtained for cracks with several shapes and the accuracy of results is examined.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.14 no.6
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• pp.64-73
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• 1997

솔리드 모델러, 자동요소분할 기법, 4면체 특이요소, 응력확대계수의 해석 기능을 통합하여, 3차원 균열의 응력확대계수를 효율적으로 해석할 수 있는 시스템을 개발하였다. 균열을 포함하는 기하모델을 CAD 시스템을 이용하여 정의하고, 경계조건과 재료 물성치 및 절점밀도 분포를 기하모델에 직접 지정함으로써, 퍼지이론 에 의한 절점발생과 데로우니 삼각화법에 의한 요소가 자동으로 생성된다. 특히, 균열 근방에는 4면체 2차 특이요소를 생성시켰으며, 유한요소 해석을 위한 입력 데이터가 자동으로 작성되어 해석코드에 의한 응력 해석이 수행된다. 해석 후, 출력되는 변위를 이용하여 변위외삽법에 의한 응력확대계수가 자동적으로 계산되어 진다. 본 시스템의 효용성을 확인하기 위해, 인장력을 받는 평판내의 표면균열에 대해 해석하여 보았다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.20 no.3
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• pp.293-301
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• 2007

We present a new global-local analysis with the aid of MLS(Moving Least Square) variable-node finite elements which can possess an arbitrary number of nodes on element master domain. It enables us to connect one finite element with a few finite elements without complex remeshing. Compared to other type global-local analysis, it does not require any superimposed mesh or need not solve the equilibrium equation twice. To demonstrate the performance of the proposed scheme, we will show several examples in relation to capturing highly local stress field using global-local analysis.

• Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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• 1996.10a
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• pp.433-439
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• 1996

본 논문에서는 스트럿-타이 모델을 이용한 콘크리트 구조물의 설계 및 해석과정에서 필요로 하는 스트럿 유효강도의 결정 및 절점영역 지지력의 검토를 일반적이고 일관성 있게 수행할 수 있는 방법을 제안하였다. 콘크리트 스트럿의 유효강도는 스트럿-타이 모델의 스트럿 영역에 해당되는 유한요소들의 주응력비를 고려하여 결정하였으며, 스트럿의 기하하적인 형상을 이용하여 형성된 절점영역의 지지력은 조합응력을 받는 콘크리트의 파괴기준을 고려하는 비선형 유한요소 해석을 이용하여 검토하였다. 제안한 방법을 예증하기 위해 실험된 철근콘크리트 보의 해석을 스트럿-타이 모델 방법을 이용하여 실시하였다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.16 no.2
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• pp.207-216
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• 2003

In this paper, the finite element method for the elastodynamic axisymmetric fracture analysis is presented in matrix form through the application of the Galerkin method to the time integral equations of motion with no inertia forces. Isoparametric quadratic quadrilateral element and triangular crack tip singular elements with one-quarter node are used in the mesh division of the finite element model. To show the validity and accuracy of the proposed method, the infinite elastic medium with the penny shaped crack is solved first and compared with the analytical solution and the numerical results by the finite difference method and the boundary element method existing in the published literatures, and then the dynamic stress intensity factors of solid and hollow cylinders of finite dimensions haying penny-shaped cracks and internal and external circumferential tracks are computed in detail.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.12 no.2
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• pp.185-199
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• 1999

본 연구에서는 새로운 spline 유한대판 요소를 제안하였다. 제안된 정식화는 등매개 개념에 의해 기하학적 형상과 변위장을 가정함에 있어 길이방향은 3차의 B-spline 곡선으로, 횡방향에 대해서는 Lagrange 다항식에 의해 표현된다. 이 논문은 평판과 쉘해석에 있어서의 등매개 spline 유한대판 요소의 개선에 목적을 두고 있다. 이 새로운 요소는 스트립의 내부 절점에서 6개의 자유도를 갖는 합-응력 감절점 쉘 요소로부터 유도하였다. 스트립의 기하학적 형상은 강체 회전에 대한 정의에 위배되지 않고도 두께 방향을 따라 Jacobian이 일정하다는 가정을 따랐으며 고체역학에서 정의되는 면내 회전을 penalty 함수에 의한 구속조건으로 간주하여 면내 회전에 관계된 자유도를 생성하였다. 제안된 요소에 대하여 쉘의 전형적인 문제에 대한 수치예제를 보였으며 이 스트립 요소의 성능을 평가하였다.