• Title/Summary/Keyword: 좌굴안정

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점용접된 두 사각평판의 형상비 및 용접점수에 대한 전단좌굴하중의 유한요소해석 (Finite Element Analysis of the Shear Buckling Load with Respect to the Aspect Ratio and Number of Spots of two Rectangular Plates Spot-welded)

  • 한근조;전형용;이현철
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제8권6호
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    • pp.173-181
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    • 2000
  • The stability of a structural plate is a crucial problem which causes wrinkling and buckling. In this paper, the effect of the pattern of spot-welding points in the two rectangular plate on the shear buckling load is studied with respect to the thickness, the aspect ratio of plates, the number of welding spots. Buckling coefficient of the simple plate was compared with that of two plates with various conditions to extract the effect of buckling strength. The effect of the number of welding spots are studied in two directions, longitudinal and transverse directions. The concluded that the reinforcement effect was maximized when the aspect ratio was close to 1.5 and that the effect of number of welding spots in longitudinal direction was larger than that in transverse direction.

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점용접된 구조물의 좌굴하중해석 (Bucking Load Analysis of Spot-Welded Structures)

  • 이현철;심재준;안성찬;한근조
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 1999년도 추계학술대회논문집
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    • pp.265-272
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    • 1999
  • This stability of a plate structure is very crucial problem which results in wrinkle and bucking. In this study, the effect of the pattern of spot-welding points of the two rectangular plates on the compressive and shear bucking load is studied with respect to the thickness, aspect ratio of plates and number of welding spots. Buckling coefficient of the plate not welded was compared with that of two plates with various thickness to extract the effect of thickness. The effect of number of welding spots are studied in two directions, longitudinal and transverse directions. The conclusions obtained were that the reinforcement effect was maximized when the aspect ratio was close to 1.75 at compressive load condition and that the effect of number of welding spots in transverse direction was larger than that in longitudinal direction at shearing load condition.

비등방성 복합 적층판의 임계좌굴하중 및 모드의 수치 해석 (Numerical Analyses of Critical Buckling Loads and Modes of Anisotropic Laminated Composite Plates)

  • 이상열;임성순;장석윤
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제10권3호통권36호
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    • pp.451-461
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    • 1998
  • 1차전단변형 판이론에 의한 비등방성 복합적층판의 임계좌굴하중 및 좌굴모드는 기존의 해석적인 방법으로는 다양한 조건에 대하여 해를 제공할 수 없다는 단점을 가지고 있다. 따라서 근사해법인 수치해석을 이용하게 되는데, 이러한 수치해석기법으로 기존 상용프로그램에서는 유한요소법이 널리 사용되었다. 그러나 least upper bound 특성을 가지고 있는 유한요소법을 이용한 적층판의 좌굴해는 구조적인 안정성을 보장하지 못하는 경우도 있다. 따라서 본 논문에서는 유한차분법에 의한 좌굴해석을 수행하여 유한요소법과 상호 비교함으로서 각 경우에 관한 두 가지 수치해석기법의 장단점을 규명하고 효과적으로 적용할 수 있는 기법을 제시하는 것을 목적으로 하였다. 수치해석 결과, 유한차분법에 의한 좌굴하중 및 좌굴모드는 신소재를 사용하는 적층 구조물의 실용화에 앞서 다양한 기준을 제시할 수 있을 것으로 판단된다.

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유한변형과 굽힘효과가 고려된 3차원 보-기둥요소에 의한 공간구조물의 분기좌굴해석 (A Bifurcation Analysis of Space Structures by Using 3D Beam-Column Element Considering Finite Deformations and Bowing Effect)

  • 이경수;한상을
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제22권4호
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    • pp.307-314
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    • 2009
  • 본 논문은 기하학적 비선형성을 가진 보존적 단일 하중 매개변수의 탄성 상태 공간구조의 탄성 분기 좌굴해석을 위한 공간프레임의 정식화, 분기경로 추적을 위한 pin-pointing 및 분기경로 전환알고리즘을 기술하고 있다. 복잡한 좌굴 후 거동특성을 파악하기 위한 본 연구의 공간프레임요소는 오일러리안 좌표계에 의한 유한회전이론으로 강체변형을 계산하였고, 굽힘효과가 고려된 보-기둥식을 적용하여 적은 개수의 요소의 사용으로도 정해를 얻을 수 있도록 하였으며, 후좌굴해석과 같은 고도의 비선형해석을 수행하기 위해 기하강성행렬의 모멘트에 대한 영향을 고려하였다. 분기좌굴에 의한 좌굴후 평형상태인 주경로와 분기경로의 pin-pointing 알고리즘으로 특이점을 계산하였으며, 고유치 및 고유모드를 이용한 본 연구의 수치알고리즘에 의해 분기경로를 추적하였다. 분기좌굴 해석예제로 평면프레임, 평면아치 및 공간돔에 대한 분기좌굴 해석을 수행하여 본문에서 제시한 수치해석법의 정확성 및 적용성을 검증한다.

전단변형효과를 고려한 부분강절 평면뼈대구조의 안정성 해석 (Stability Analysis of Shear-Flexible and Semi-Rigid Plane Frames)

  • 민병철;민동주;정명락;김문영
    • 대한토목학회논문집
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    • 제31권1A호
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    • pp.9-18
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    • 2011
  • 구조부재의 연결은 강절(rigid), 활절(hinge) 그리고 부재 간의 상대적인 회전이 허용되는 부분강절(semi-rigid)로 구분될 수 있다. 본 연구에서는 부분강절을 탄성회전스프링으로 가정하여 부재 단부에 적용시킨 평면 뼈대구조에 대하여 전단변형을 고려한 엄밀한 접선강도행렬을 유도하고 이를 다시 탄성강도행렬과 기하학적 강도행렬로 분리?유도함으로써 부분강절을 갖는 평면 뼈대구조물의 안정성해석을 위한 일반화된 해석방법을 제시하고자 한다. 이를 위하여, 보-기둥부재의 좌굴조건을 만족시키는 처짐함수로부터 안정함수(stability function)를 유도하고, 횡변위(sway)를 고려한 힘-변위관계와 적합조건을 고려하여 정확한 접선강도행렬을 제시하였다. 본 연구의 타당성을 입증하고 부분강절 뼈대구조의 전단거동 특성을 파악하기 위하여, 다양한 수치해석 예제에 대해 타 연구자 해석 결과와 본 연구의 안정성 해석결과를 비교하여 제시함으로서 전단변형과 부분강절이 구조물의 좌굴강도에 미치는 영향을 조사한다.

지반굴착용 조립식 버팀보의 구조 안정성에 관한 연구 (A Study on the Structural Stability of Prefabricated Strut for Ground Excavation Construction)

  • 이기선;김두환;송관권;김성필;김정훈
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제22권3호
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    • pp.75-83
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    • 2018
  • 본 연구에서는 일반 버팀보 공법을 개선한 조립식 버팀보 공법을 적용할 때 구조안정성에 대하여 검토하였다. 굴착단계별 가상의 최대 발생 토압력에 대해 좌굴되지 않도록 충분한 강성을 가지는에 대한 안정성검토를 실시하였다. 고강도 조립식 버팀보 공법은 상부플랜지에 일정한 간격으로 볼트 구멍이 천공되어 있는 공법이다. 구조물의 좌굴해석 결과 안전율은 약 5%정도 증가하였고, 발생응력이 허용응력보다 낮기 때문에 버팀보의 구조 안정성은 확보된 것으로 판단된다. 특히 고강도 버팀보 공법을 적용 시 축방향 압축응력은 약 16% 증가한다. 고강도 버팀보 공법은 공사기간을 단축할 수 있으며 추가 부재를 구매할 필요가 없어 경제적이다.

케이블지지교량의 좌굴설계를 위한 유효좌굴길이 산정 (Determination of the Accurate Effective Length for Buckling Design of Cable-Supported Bridges)

  • 진만식;경용수;이명재;김문영
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제16권3호통권70호
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    • pp.355-363
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    • 2004
  • 선행연구에서 개발된 개선된 초기형상해석법을 이용하여 케이블지지교량의 초기장력과 보강거더, 주탑의 축방향 압축력을 구하였으며, 이를 이용하여, 케이블 지지교량의 전체 시스템에 대한 좌굴해석을 할 수 있는 프로그램을 개발하였다. 케이블은 트러스요소, 주탑과 보강거더는 보-기둥요소로 모델링하고 대응하는 탄성 및 기하강성행렬을 제시하였다. 초기평형해석을 통하여 얻은 부재력을 이용하여 좌굴파라미터값을 결정하고 이에 대응하는 각 주요부재의 좌굴하중을 산정하고 유효좌굴길이를 구한다. 사장교 및 자정식 현수교에 대하여 결과를 제시하였으며, 결론적으로 이렇게 구한 유효좌굴길이는 축방향력 및 휨모멘트를 동시에 받는 케이블 지지교량의 부재의 안정성 검토에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

초기결함의 영향성을 고려한 원통형 쉘의 휨 좌굴 강도 연구 (A Study of the Effect of Imperfection on Buckling Strength in Thin Cylindrical Shells under Bending)

  • 장민서;박종섭;이윤우;강성용;강영종
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.2263-2271
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    • 2015
  • 압축력을 받는 얇은 원통형 쉘 구조물은 좌굴에 대한 안정성을 검토해야 한다. 좌굴에 대한 검토 시, 좌굴강도에 민감한 영향을 미치는 초기결함에 대한 중요성은 많은 선행연구에서 언급하였으나 다양한 초기결함의 영향성을 반영 할 수 있는 좌굴강도 연구가 필요하다. Eurocode에서 제시하고 있는 초기결함의 영향성을 반영하는 설계 계수 ${\alpha}$의 경우도 단면의 두께로 결정되는 특정 초기결함만을 포함하고 있어 다양한 초기결함에 대한 좌굴강도를 예측하기 어렵다. 본 논문에서는 초기결함의 영향성을 보기 위해 초기결함의 크기를 변화시켜가며 휨을 받고 있는 원통형 단면의 좌굴강도를 기하 재료비선형 해석을 통해 얻어내었다. FEM해석을 통하여 다양한 초기결함을 반영할 수 있는 수정된 ${\alpha}^{\prime}$을 제안하여 보다 합리적인 원통형 휨 좌굴강도를 계산할 수 있는 방법을 제시하였다.