• 한국강구조학회 논문집
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• 제26권6호
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• pp.549-558
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• 2014

내진 보강용 이력 댐퍼로 활용하기 위해 개발된 좌굴방지가새는 일본과 미국을 중심으로 활발히 연구되어 왔다. 좌굴방지가새는 일반적으로 심재와 외피 사이를 콘크리트 등으로 채워 제작된다. 좌굴방지가새에 콘크리트를 채우는 일은 습식 공정으로 제작 효율을 떨어뜨릴 수 있는 하나의 원인으로 심재와 콘크리트의 비부착 처리는 쉽지 않은 작업이다. 이를 개선하기 위해 반원형 스프링으로 심재를 횡지지하는 건식형 좌굴방지가새를 제안하였다. 건식형 좌굴방지가새를 실용화하기 위해 적절한 거동을 갖는 반원형 스프링의 형상을 해석적으로 조사하였다. 심재가 압축을 받아 고차모드로 좌굴하기 위해 필요로 하는 횡지지 강성과 강도를 이론적으로 평가하였다. 또한 실제 적용 조건을 반영하여 반원형 스프링의 실용적 소요강성와 강도를 계산하였다. 이 값을 기준으로 5가지 높이를 변수로 한 반원형 스프링의 비선형 좌굴해석을 통해 적절한 강종과 두께를 선정하였다. 끝으로 최종 선정된 반원형 스프링의 거동을 반영하여 이차원으로 모델링한 건식형 좌굴방지가새의 비선형 좌굴해석을 통해 건식형 좌굴방지가새의 좌굴강도는 반원형 스프링 사이의 거리를 좌굴 길이로 갖는 심재의 좌굴하중과 유사함을 확인하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제30권1호
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• pp.59-66
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• 2018

본 연구에서는 새로운 형태의 리브(${\Box}$형)를 갖는 보강판의 좌굴거동에 대한 매개변수 해석을 수행하였다. ${\Box}$형 리브의 제원에 따른 좌굴능력의 변화가 일정한 양상을 나타냄에 따라 특정 좌굴하중을 갖는 ${\Box}$형 리브 단면을 구하는 시스템을 제안할 수 있었으며, 이 시스템을 실교량의 강바닥판에 적용하였을 때 기존 폐단면 리브보다 더 경제적인 ${\Box}$형 리브 단면을 많이 얻을 수 있었다. 따라서 본 연구에서 제안한 ${\Box}$형 리브 시스템을 이용하면, 소요 좌굴 능력을 가지면서도 보다 경제적인 강바닥판 설계를 할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제10권1호
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• pp.127-134
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• 2010

동적 불안정 좌굴현상에 관한 연구는 다소 발표되고 있으나 주기성을 가진 히중하에서의 동적 좌굴을 다룬 연구는 그리 많지 않은 편이다. 주기성을 가진 하중하에서의 거동은 스텝 하중하에서 거동과는 다르리라 예상된다. 본 논문에서는 동적 불안정의 기본 메커니즘을 파악하기 위하여 2자유도의 얕은 EP(Elliptic Paraboliodal)쉘이 정현파 하중을 받았을 때의 직접좌굴과 간접좌굴 현상을 조사한다. Newma가-$\beta$법에 의한 수치적분을 이용하여 비선형 운동 방정식의 변위응답을 구하고 얻어진 비선형 변위응답으로 위상곡면선의 끌개를 비교하고, FFT(Fast Fourier Transform)에 의한 연속 응답 스펙트럼을 구해 동적 불안정 특성에 관해서 분석한다. 그 결과 동적 좌굴하중은 구조물의 고유주기와 외력 탁월진동수와의 관계에 크게 영향을 받는다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제18권5호
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• pp.615-624
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• 2006

본 논문에서는 부재의 lay-up에 상관없이 사용할 수 있으며 복합재료 부재의 거동에 중요한 영향을 미치는 포아송 효과를 고려할 수 있는 확장된 복합재료 보이론을 제시하고, 확장된 보이론을 바탕으로 축방향 압축력을 받는 복합재료 박판부재의 좌굴식을 유도하였다. 유도된 좌굴식을 검증하기 위해서 기존에 발표된 인발성형 vinylester/E-glass 및 polyester/E-glass T형 부재의 휨-비틀림 좌굴실험결과와 vinylester/E-glass H형 부재의 휨 좌굴실험결과를 수치예제로 사용하였다. 이론적 좌굴하중과 실험적 좌굴하중 및 유한요소해석 결과와의 비교를 통하여 본 연구에서 제안된 좌굴식이 인발성형부재의 좌굴하중을 7% 정도 안전측으로 예측하는 것을 알 수 있었다.

• Composites Research
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• 제13권5호
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• pp.37-43
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• 2000

본 연구는 면내 전단력을 받으며 수직보강재가 설치된 직교이방성판의 탄성좌굴거동해석에 관한 것으로서, 판의 네 변은 단순지지 되었다고 가정하였으며, 등간격으로 배치된 보강재는 비틀림강성을 무시한 보요소로 간주하였다. 수직보강된 직교이방성판의 좌굴해석식은 Rayleigh-Ritz법을 사용하여 유도하였다. 유도된 좌굴해석식을 사용하여 수직보강된 직교이방성판의 좌굴응력의 한계값을 구해 그래프로 제시하였으며, 이 결과를 사용하여 수직보강재가 한 개 또는 두 개 설치된 판의 전단좌굴응력이 최대가 되도록 하기 위해 보강재에 요구되는 휨강성을 구하여 그래프로 제시하였다.

• Composites Research
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• 제25권1호
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• pp.19-25
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• 2012

본 연구에서는 압축하중을 받는 원공을 가진 샌드위치 복합재 기둥의 좌굴 거동을 조사하였다. 샌드위치 복합재 기둥은 유리섬유직물/에폭시 면재와 우레탄 폼 심재로 구성되어 있다. 이때 면재 두께는 1.7mm, 심재 두께는 23mm, 37mm, 48mm, 61mm, 그리고 원공 직경은 25mm와 38mm를 고려하였다. 원공 위치가 샌드위치 복합재 기둥의 좌굴 거동에 미치는 영향을 조사하기 위해 직경 25mm인 원공이 시편중앙부에 있는 경우, 시편중앙부를 기준으로 중앙부와 끝단 사이의 1/4 지점에 있는 경우, 시편중앙부를 기준으로 중앙부와 끝단 사이의 1/2 지점에 있는 경우를 고려하였다. 시편중앙부에 직경 25mm인 원공이 있는 경우의 좌굴하중과 최대하중은 원공이 없는 경우보다 10% 정도 낮게 나타나며, 시편중앙부에 직경 38mm인 원공이 있는 경우의 좌굴하중과 최대하중은 원공이 없는 경우보다 30% 정도 낮게 나타났다. 그러나 원공 위치가 좌굴하중과 최대하중에 미치는 영향은 크지 않았다. 주요 파괴 모드는 심재 두께가 23mm와 37mm와 같이 얇은 경우는 심재 전단파괴가 지배적이고 심재 두께가 48mm와 61mm와 같이 두꺼운 경우는 면재-심재 분리가 지배적으로 관찰되었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제22권3호
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• pp.219-228
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• 2010

본 논문에는 압축력을 받는 국부좌굴, 뒤틀림좌굴 및 두 좌굴의 혼합좌굴이 발생하는 종방향 보강재가 부착된 강판의 거동 및 극한 강도에 대한 실험적인 연구를 서술하였다. 압축력을 받는 보강판의 경우 서브패널의 폭-두께비와 보강재의 휨강성에 따라서 국부좌굴, 뒤틀림좌굴 또는 두 좌굴의 혼합형태의 좌굴이 발생하게 되고, 상당한 크기의 후좌굴강도가 발현되어 보강판의 극한강도를 지배하게 된다. 보강재의 휨강성과 보강재로 구분된 서브패널의 폭-두께비가 다른 두께 4.0mm, 공칭항복강도 235MP인 SM400 강판으로 제작된 보강판의 중심압축실험을 수행하고 유한요소해석결과와 비교하여 검증하였다. 실험 결과에 근거하여 보강판의 극한강도를 예측할 수 있는 직접강도법을 적용한 설계압축강도식을 제안하였다. 제안된 직접강도법은 뒤틀림좌굴 또는 국부좌굴과 뒤틀림좌굴이 혼합하여 발생하는 종방향 보강재로 보강된 강판의 극한강도를 적절하게 예측할 수 있는 것으로 판단되었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제18권1호
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• pp.13-20
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• 2005

최근 강구조물과 해양구조물에 있어서 박판 부재인 고장력강이 널리 사용되면서 좌굴이 발생할 가능성이 커지고 있다. 특히 선박구조는 상자형 박판 구조물로서 용접이나 절단등의 열 가공에 의하여 필연적으로 판부재에 초기처짐이 발생하게 된다. 이러한 초기처짐은 박판부재가 좌굴을 동반한 복잡한 비선형 거동을 나타낼 때 악영향을 미치는 요소이다. 결과적으로 선체구조물이나 해양구조물에 안정성과 정확성을 부여하기 위해서는 발생 가능한 초기처짐을 이상화하여 2차좌굴 거동을 고려한 붕괴 매커니즘을 초기구조설계에 반영하여야 한다. 본 연구에서는 종방향 압축하중이 작용하고 네변 단순지지조건인 판에 실제 계측된 여러 가지 초기처짐형상을 적용한 유한요소 해석을 하였다. 해석방법으로서는 범용 유한요소프로그램인 ANSYS의 탄소성대변형 유한요소법을 적용하였고 해석제어는 Newton-Raphson method와 Arc-length method를 병용하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제14권6호
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• pp.747-754
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• 2002

기존 바닥조이스트의 문제점을 해결하기 위해 냉간성형강 평트러스 시스템에 대한 연구를 진행하였다. 냉간성형강 평트러스 시스템은 기존 스틸 조이스트 시스템과 유사한 구조형식을 취하고 있으며, 무게 대비 성능이 우수하고, 설비라인을 바닥 구조재와 동일 선상에 배치할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 Square End Type(SE Type), Underslung Type(EE Type) 평트러스의 구조적 거동에 대한 분석과 더불어, AISI 설계기준을 토대로 평트러스의 설계하중에 대한 평가가 진행되었다. 그리고 휨 실험을 통해 평트러스의 좌굴 거동에 대한 조사를 진행하였다. 실험결과 SE Type 평트러스가 EE Type 평트러스 보다 집중하중에 유리한 것으로 확인되었으며, 약축방향에 대한 비보강길이가 평트러스의 성능에 중요한 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 그리고 실험을 통해 측정된 평트러스의 좌굴하중은 AISI 설계기준 값을 충족시키는 것으로 확인되었다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제5권1호
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• pp.55-62
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• 2005

포물선 아치 리브는 원형 아치 리브와 더불어 실무에 폭넓게 적용되고 있는 아치 형상이다. 원형 아치 리브의 비탄성 면내 거동에 관한 연구는 1990년대 Trahair(1996)를 중심으로 연구가 진행되었으며, Yong-Lin Pi와 Bradford(2004)에 의하여 최근까지 연구가 활발히 진행 되고 있다. 포물선 아치 리브의 비탄성 면내 거동에 관한 연구는 일본의 연구자(Sinke, Kuranishi)을 중심으로 1970년대 후반부터 1980년대 초반에 이르기까지 많은 연구가 진행되었다. 이러한 포물선 아치 리브에 관한 일본에서의 연구는 대부분 라이즈비가 $0.1{\sim}0.2$에 국한 되어있다. 본 연구에서는 비탄성 유한요소해석을 이용하여 라이즈비가 0.1에서 0.4에 이르는 박스형태의 단면을 갖는 포물선 아치 리브의 면내 거동에 관하여 연구를 수행하였다. 연구 결과 라이즈비가 증가할수록 아치 단면에 휨모멘트가 증가하였으며, 압축력이 수직 등분포 하중을 받는 포물선 아치 리브의 면내 좌굴 안정성에 미치는 영향은 감소하였다. 마지막으로 본 연구에서는 아치 리브를 따라 작용하는 수직등분포 하중을 받는 포물선 아치의 좌굴 곡선을 제안하였다.