• Magazine of the Korean Society of Agricultural Engineers
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• v.41 no.5
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• pp.112-122
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• 1999

이 논문은 일정체적을 갖는 양단고정 변단면 기둥의 좌굴하중 및 후좌굴 거동에 관한 연구이다. 기둥의 변단면으로는 직선형, 포물선형, 정현의 선형을 갖는세 가지 변단면을 채택하였다. Bernoulli-Euler 보 이론을 이용하여 압축하중이 작용하여 좌굴된 기둥이 정확탄성곡선을 지배하는 미분방정식을 유도하였다. 유도된 미분방정식을 Runge-Kutta 법과 REgula-Falsi법을 이용하여 수치해석하였다. 수치해석의 결과로 좌굴하중, 좌굴기둥의 평형경로 및 정확탄성곡선을 산출하였다. 또한 좌굴하중-단면비 곡선으로부터 최강기둥의 좌굴하중과 단면비를 산출하였다.

• Computational Structural Engineering
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• v.11 no.4
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• pp.239-251
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• 1998

본 연구에서는 비대칭 박벽단면을 갖는 곡선보의 안정성해석을 수행할 수 있는 이론 및 엄밀해를 제시하기 위하여, 3차원 연속체로부터 유도된 평형방정식으로부터 선형화된 가상일의 원리를 적용하였다. 박벽단면의 구속된 ？(warping)과 곡률효과를 고려하고 유한한 회전각의 2차항을 포함하는 곡선보의 변위장을 도입하여 단면에 대해 적분함으로써 도심축에 대한 박벽 곡선보의 총포텐셜에너지를 유도하였다. 또한, 단순지지되고 일축대칭 단면을 갖는 박벽원형 곡선보의 면내 및 면외좌굴에 대한 엄밀해를 유도하기 위하여, 면내에 대해서는 균일압축을 받는 원형아치의 역대칭 좌굴모드에 대한 좌굴하중을 유도하고 면외좌굴에 대해서는 균일압축 및 순수휨을 받는 아치의 처짐함수를 가정하여 곡선보의 횡좌굴하중에 대한 일반해를 제시하였다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.185-185
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• 2011

기존 장대레일 궤도의 안정성 평가는 궤도 매개변수에 대하여 고정된 안전측의 값을 사용하는 결정론적인 해석에 의존해서 평가되어져 왔다. 그러나 실제현장의 궤도조건은 많은 영향인자들에 의해 그 특성이 불확실하게 변하고 있다. 따라서 온도하중에 의한 궤도 좌굴에 영향을 미치는 궤도 구성인자들의 불확실성 및 임의성을 보다 합리적으로 고려하기 위해서 확률론적 기법을 적용하는 것이 필수적이다. 본 연구에서는 기존 본 연구진에 의해 개발된 장대레일 궤도의 좌굴확률 평가시스템을 이용하여 좌굴 취약도 곡선을 나타내었으며, 궤도 좌굴에 영향을 미치는 주요변수 중 하나인 도상횡저항력에 대한 영향을 분석하였다. 좌굴확률 평가시스템에서는 장대레일 궤도의 좌굴확률을 산정하기 위하여 구조물의 안정과 파괴를 판단할 수 있는 기준을 한계상태방정식으로 표현하고, 이 한계상태방정식으로부터 확률론적 기법 중 하나인 AFOSM(Advanced First Order Second Moment) 방법을 이용하여 파괴확률의 간접적인 지표인 신뢰도지수(${\beta}$)를 통해 좌굴확률을 계산한다. 한계상태방정식에서 구조물의 강도(보유성능)에 해당하는 부분은 궤도의 허용좌굴온도이고, 하중(요구성능)에 해당하는 부분은 레일온도하중으로써 현재 레일온도와 중립온도의 차로 반영된다. 허용좌굴온도 산정에 고려되는 주요변수는 곡선반경(Radius), 도상횡저항력(Lateral Ballast Resista nce), 연직도상강성(Vertical Ballast Stiffness), 궤도 틀림량(Misalignment), 틀림길이(Half Wave Length), 열차운행속도(Velocity)이다. 각 확률변수들이 갖는 확률분포는 모두 정규분포로 가정하였다. 궤도의 기하학적 특성은 곡선반경 5,000m에 대해 고려하였으며, 열차는 KTX의 제원을 사용하여 정지된 상태에서 고려하였다. 틀림량과 틀림길이는 이에 대한 통계적 특성자료가 부족하여 확률변수로 고려하지 않고 결정론적 값으로 취급하였다. 레일온도의 통계적 특성치는 본 연구진에 의해 구축된 기후요소 및 레일온도 DB를 근거로 결정하였으며, 중립온도는 선로관리지침에 따라 $25{\pm}3^{\circ}C$를 기준으로 결정하였다. 또한 도상횡저항력은 실측 데이터를 참고로 하여 평균값에서 10%의 변동량을 갖는 것으로 보고 통계적 특성치를 결정하였다. 도상횡저항력이 좌굴확률에 미치는 영향을 매우 큰 것을 알 수 있었으며, 레일온도 $60^{\circ}C$일 때 도상횡저항력이 증가하면서 감소되는 좌굴확률이 도상저항력이 커질수록 그 감소량이 작아지는 것을 알 수 있었다.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.23 no.4
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• pp.455-464
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• 2011

In this study, the buckling analysis of the vertically curved stiffened web plate was conducted through finite-element analysis, using an eight- and nine-node flat shell element with a substitute shear strain field. To investigate the buckling behavior of the vertically curved web plate with a longitudinal or vertical stiffener under in-plane moment loading, parametric studies were conducted for the variation of the width (b) and ratio of the bending stiffness of the stiffener to that of the plate (${\gamma}=EI/bD$). The static behavior of the vertically curved web plate without a stiffener was also investigated, and then the buckling abilities of the longitudinal and vertical stiffeners were compared under moment loading.

• Composites Research
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• v.14 no.3
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• pp.32-41
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• 2001

Z-section composite stringers with various lengths and flange-widths are tested in axial compression for the validation of a finite element algorithm to calculate the buckling and crippling stresses of composite laminated stringers. The stacking sequence considered is $[{\pm}45/0/90]s$. Strain gages are attached to each specimen, and deflection and end-shortening are obtained by two LVDTs. The buckling load is determined from the load vs. strain response, load vs. end-shortening curves, and load vs. out-of-plane deflection curves. The ultimate stress after local buckling is used as the crippling stress. Comparison between finite element and experimental results shows good agreement in the local buckling and crippling stresses.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.11 no.4
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• pp.17-26
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• 1991

Numerical methods are developed to obtain the critical loads and to analyze the post-buckling behaviour of the linearly varying tapered columns. The non-dimensional differential equations governing the elastica of post buckled column are derived by third order and solved numerically using the Runge-Kutta method and Regula-Falsi method. Three kinds of cross-sectional shape with simply supported end constraint are applied in unmerical examples. As the numerical results, the equlibrium paths. the typical elastica of post buckled columns and the critical load vs. section ratio curves are presented in figures. Also, the effects of cross-sectional shape factor on critical loads and postbuckling behaviour are presented in tables.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.12 no.6
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• pp.727-736
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• 2000

The present study investigates the influences of vehicle induced loads on the thermal buckling behavior of straight and curved continuous welded rail (CWR) tracks. Quasi-static loads model is assumed to determine the uplift region, which occurs due to the vertical track deflection induced by wheel loads of vehicle. The lateral loads of vehicle induced by weight, the speed, the superelevation and curvature of track, and other dynamic vehicle track interaction, are included in the ratio of lateral to vertical vehicle load. Parametric numerical analyses are perfomed to calculate the upper and lower critical buckling temperatures of CWR tracks, and the comparison between the results of this work and the previous results without vehicle is also included.

• Magazine of the Korean Society of Agricultural Engineers
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• v.34 no.4
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• pp.97-105
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• 1992

The main purpose of this paper is to present the buckling loads of tapered columns due to dynamic concept. The ordinary differential equation governing the bucking loads for tapered columns is derived on the basis of dynamic concept. Three kinds of cross sectional shape are considered in the governing equation. The Improved Euler method and Determinant Search method are used to perform the integration of the differential equation and to determine the buckling loads, respectively. The hinged-hinged, hinged-clamped, clamped-clamped and free-clamped end constraints are applied in numerical examples. The buckling loads are reported as the function of section ratio, and the effects of cross-sectional shapes are investigated. The buckling load equation, which are fitted by numerical data, are proposed as a function of section ratio. It is expected that these equations can be utilized in structural engineering field.

• Composites Research
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• v.12 no.6
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• pp.31-42
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• 1999

In aerospace industry, the improvement of structural performance of fight structure without increasing weight has great advantage. In this study. an innovative design method to increase the buckling load and tension failure load at the same time without increasing the weight of composite plates was investigated. By using the curvilinear fiber format a method to increase the buckling load and tension failure load simultaneously was investigated for composite plates with central hole with finite element method. It was investigated how much gain can be obtained with curvilinear fiber format for the plates with different hole size and different stacking sequence. And, for the cases studied, the failure mechanism was also investigated. For the manufacturing of the curvilinear fiber format, smoothly and continuously changing fiber path is necessary. In this study, a simple method to find the smoothly changing fiber path by using the fiber angles obtained with finite element method was presented.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.16 no.1 s.68
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• pp.51-60
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• 2004

The stress analysis of cold-formed channel section steel beams under transverse load was conducted. The local buckling effect was included in the analysis using effective area concept. The proposed analytical model is capable of predicting accurate normal stress in the beam due to various behaviors including biaxial bending and warping. It was found to be appropriate for predicting stresses as well as deflection in the beam. A finite element model was developed to solve the analytical model.