Kang, Young Jong;Lim, Nam Hyoung;Shin, Jeong Ryol;Yang, Jae Seong
Journal of Korean Society of Steel Construction
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제11권3호통권40호
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pp.281-290
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1999
For many decades, the railway was constructed using tracks with jointed rails of relatively short lengths in accordance with rolling and handling technology. The joints cause many drawbacks in the track and lead to significant maintenance cost. So, railroad engineers became interested in eliminating joints to increase service loads ana speeds by improving rolling, welding, and fastening technology. Continuous welded rail(CWR) track has many advantages over the conventional jointed-rail track. But, in the case of the elimination of rail joints, it may cause the track to be suddenly buckled laterally by thermal loads. In this paper, CWR track model and CWRB program are developed for linear buckling analysis using finite element method. Rail element with a total of 14 degrees of freedom is used. The stiffness of the fastener, tie, and ballast bed are included by a set of spring elements. The investigation on the buckling modes and temperature of CWR track is presented.
Kang, Moon Myung;Yun, Young Mook;Kang, Sung Duk;Plank, R.J.
Journal of Korean Society of Steel Construction
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제17권4호통권77호
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pp.491-498
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2005
This study involves the development of a computer program to analyze the local buckling stresses for the flange and the web of I-beams under compression at elevated temperatures, and the optimization algorithm to analyze the optimum width-thickness ratios which does not occur their local buckling prior to yield failure. The high-temperature stress-strain relationships of steel used in this study were based on EC3 (Eurocode3) Part1.2 (2000b). In this study, the local buckling stresses and the optimum width-thichness ratios were analyzed considering the influences of the yield stress, local buckling coefficients and width-thickness ratios of the flange and the web. Design examples show the applicability of the computer program developed in this study.
This paper dealt with the local buckling of H-beams investigated mainly using the parameters of load ratios. load conditions, and support boundary condition considering predicted uniformly elevated temperatures. The physical properties of the material at elevated temperatures followed EC3 Park 1.2. The local buckling of the plates in steel beams show that they are governed by the yield stress or the critical stress of the steel plates according to the ratios of b/tf, d/tw. The evaluation of uniformly heated steel beams on the local buckling considered the stress and moment ratios to the LRFD.
Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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제15권4호
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pp.727-739
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2002
Based on a generalized variational principle for magneto-thermo-elasticity, a theoretical model is proposed to describe the coupled magneto-thermo-elastic interaction in soft ferromagnetic plates. Using the linearized theory of magneto-elasticity and perturbation technique, we analyze the magneto-elastic and magneto-thermo-elastic instability of simply supported ferromagnetic plates subjected to thermal and magnetic fields. A nonlinear finite element procedure is developed next to simulate the magneto-thermo-elastic behavior of a finite-size ferromagnetic plates. The effects of thermal and magnetic fields on the magneto-thermo-elastic bending and buckling is investigated in some detail.
This paper describes a reduced finite element formulation for nonlinear transient heat transfer analysis based on Lanczos Algorithm. In the proposed reduced formulation all material nonlinearities of irradiation boundary element are included using the pseudo force method and numerical time integration of the reduced formulation is conducted by Galerkin method. The results of numerical examples demonstrate the applicability and the accuracy of the proposed method for the nonlinear transient heat transfer analysis.
장대레일 궤도는 재료적인 불확실성 및 구조계의 기하학적 불확실성이 매우 높은 시스템으로 궤도 좌굴의 위험이 상존한다. 그러므로 궤도 환경이 열악한 혹서기 장대레일 궤도의 안정성을 합리적으로 평가하는 연구는 매우 중요하다. 궤도 좌굴에 직접적 영향을 미치는 레일온도는 현재 지역의 대표 대기온도에 따른 추정된 레일온도로 사용하고 있는 실정이지만 기후조건에 따라 레일온도가 변동되기 때문에 이를 고려하여 확률분포로써 반영하는 것이 합리적이다. 본 연구는 현장 기후요소 및 레일온도 측정 실험을 수행한 자료들을 DB화하여 혹서기 장대레일 궤도의 안정성 향상 및 신뢰성 확보에 기여하고자 한다.
Kim, Joo-Yong;Lee, Sang-Youn;Ko, Hyun-Il;Cho, Chong-Du
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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제34권12호
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pp.1829-1836
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2010
The district heating system distributes the heat generated from a cogeneration plant to wider locations. In this process, the district heating pipe (DHP) is subjected to internal and external loadings. The internal loadings are generally caused by the operating conditions such as water temperature and internal pressure. Frictional interactions between the pipes and the soil contribute to the external loadings. Thus, investigation of the mechanisms of failure of DHPs will help to guarantee both mechanical stability and heating efficiency. In this study, we investigate the local buckling of DHPs using limit state design (LSD). Two methods are considered: the use of the limit state for the width-thickness ratio and the use of the limit state for the strain. The results are used to confirm that the DHP is stable under local buckling. Finally, we suggest a minimum preheating temperature for avoiding local buckling.
For many decades, the railway was constructed using tracks with jointed rails of relatively short lengths. The joints cause many drawbacks in the track and lead to signeficant maintenance cost. so, railroad engineers became interested in eliminating joints. Continuous welded rail(CWR) track has many advantages over the conventional jointed-rail track. but, in the case of the elimination of rail joints, it may cause the track to be suddenly buckled laterally by thermal loads. In this paper, firstly, 3-D CWR track model and CWRB program exactly considering the influence of tie are developed far linear static and buckling analysis using finite element method. Characteristics of CWR track model are using 7-dofs beam element as rail, Offset technic exactly considering centroid axies difference of track components(rail, rail-pad-fastener, tie), and Thermal gradient considering thermal difference of top flange and bottom flange in rail section.. second,, Through the static and linear buckling analysis by CWRB, Influences of various track components (rail, ballast, fastener, tie and so on..) on CWR track behavior and stability was characterized.
Lim, Nam Hyoung;Choi, Sang Hyun;Lee, Chin Ok;Sung, Ik Hyun
Journal of Korean Society of Steel Construction
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제17권5호통권78호
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pp.519-526
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2005
During summer, very high compressive force occurs on the continuous welded rail (CWR) track because of the increase of rail temperature (max. $60^{\circ}C$). This extreme temperature stress can cause the CWR track to buckle. Among many CWR parameters affecting the track buckling, the influence of the lateral and longitudinal ballast resistance was investigated on the stability of the CWR track in this study. Also, the sensitivity of the track irregularity such as the alignment defect and the gauge irregularity was investigated.
Han, Sang Yun;Park, Nam Hoi;Lim, Nam Hyoung;Kang, Young Jong
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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제26권4A호
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pp.719-726
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2006
The use of CWR track not only reduces the track maintenance cost, but increase the life cycle of track components. Therefore, the use of the CWR track has increased consistently in the worldwide. As the use of CWR increases in track structures, derailing disasters associating with track buckling also increase in great numbers due to high compressive thermal stress in the summer. Among many CWR parameters, the influence of the sectional properties of the rail was investigated on the stability of CWR track in this study. Also, the sensitivity of the broken fastener and the stiffness of the fastener system such as the translational and rotational stiffness was investigated.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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