• 제목/요약/키워드: 직선 보 요소

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비대칭 단면을 갖는 박벽 곡선보의 자유진동 해석 (Free Vibration Analysis of Thin-walled Curved Beams with Unsymmetric Cross-section)

  • 김문영
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제3권1호
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    • pp.41-54
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    • 1999
  • 비대칭 박벽단면을 갖는 곡선보의 자유진동해석을 수행할 수 있는 유한요소 이론 및 엄밀해를 제시하기 위하여 가상일의 원리를 이용한 3차원 연속체의 운동방정식을 제시한다 박벽단면의 구속된 비틂효과를 고려하는 박벽 곡선보의 변위장을 도입하고 이를 연소체의 운동방정식에 대입하여 단면에 대해 적분함으로써 박벽 곡선보의 운동방정식을 유도한다. 단순지지되고 일축대칭단면을 갖는 박벽 곡선보의 면내 자유진동 모드에 대응하는엄밀해를 산정하였으며 곡선보를 유한요소로 분할하여 요소의 변위장을 요소 변위벡터에 관한 3차의 Hermitian 다항식으로 나타내고 이를 운동방정식에 대입함으로써 탄성강도행렬과 질량 행렬을 유도한다 또한 본 연구에서 얻어진 엄밀해와 곡선보요소를 이용한 유한요소 해석결과를 직선보요소 및 ABAQUS의 쉘요소를 이용하여 얻어진 결과와 비교 검토를 함으로써 본 연구의 타당성을 입증한다.

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곡선교량의 곡률에 의한 정적 거동 평가 (Performance Evaluation of Curved Bridge Corresponding to Changed Curvature)

  • 전준태;손호영;주부석
    • 한국재난정보학회:학술대회논문집
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    • 한국재난정보학회 2017년 정기학술대회
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    • pp.141-142
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    • 2017
  • 우리나라와 같이 산악지형이 많은 곳에서는 불가피하게 곡선형태의 교량을 적용해야하는 경우가 빈번하게 발생한다. 또한 곡선교량은 지형적 제약 조건으로 인한 적용 이외 에도 경관적 아름다움으로 인해 많이 건설되고 있는 추세이다. 이러한 곡선 교량의 경우 직선 교량보다 형상적인 문제로 비틀림과 뒤틀림으로 인해 다른 거동 양상을 보이며 특히 동적인 거동에서는 매우 다른 거동 형태를 보인다고 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 곡선 보의 유한요소 모델을 구축하여 정적해석을 수행하고 이를 이론해와 비교하여 검증하고자 하며 결과적으로 구축된 유한요소 모델의 결과와 이론해의 결과와 잘 부합한다고 판단된다.

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파형분석과 두 점을 잇는 파선추적을 이용한 지진요소 결정 (Determination of Hypocentral Parameters Using Phase Identification and Two-Point Ray Tracing)

  • 박종찬;김우환
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제5권5호
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    • pp.57-61
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    • 2001
  • 이 논문은 지진요소 결정의 정확성과 안정성을 향상시키기 위하여 파형분석과 두 점을 잇는 파선추적을 이용한 지진요소 결정 알고리즘을 소개한다. 지진의 규모가 상대적으로 작을 때(일반적으로 $m_{b}$<3.2)Pn이 관찰되지 않고 PmP가 초동파로 기록된 것처럼 보인다. 이러한 경우, P파의 초동파와 S파를 이용하여 기존의 방법으로 계산된 지진요소들과 PmP와 SmS를 이용하여 이 연구에서 개발된 방법으로 계산된 지진요소들은 큰 차이를 보인다. 실제 지진에 대한 지진요소 결정의 계산결과는 이 방법이 기존의 방법보다 rms 오차가 크게 줄었음을 보여준다.다.

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이축 대칭단면을 갖는 박벽 원형아치의 면외좌굴해석 (Out-of-plane Buckling Analysis of Doubly Symmetric Thin-walled Circular Arch)

  • 김문영;민병철;김성보
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제10권3호통권36호
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    • pp.509-523
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    • 1998
  • 본 연구에서는 이축 대칭단면을 갖는 박벽 원형아치의 안정성해석을 수행할 수 있는 유한요소 이론 및 엄밀해를 제시하기 위하여, 가상일의 원리를 이용한 3차원 연속체의 운동방정식을 제시한다. 박벽단면의 구속된 비틂(restrained warping)효과를 고려하는 박벽 곡선보의 변위장을 도입하고 이를 연속체의 운동방정식에 대입하여 단면에 대해 적분함으로써 박벽 곡선보의 운동방정식을 유도한다. 단순지지되고 이축 대칭단면을 갖는 박벽 곡선보의 면외좌굴에 대한 엄밀해를 제시하고 박벽 곡선보를 유한요소로 분할하여 요소의 변위장을 요소 변위벡터에 관한 3차의 Hermitian 다항식으로 나타내어 운동방정식에 대입함으로써 탄성 강도행렬과 기하학적 강도행렬을 유도한다. 또한 본 연구에서 얻어진 엄밀해와 박벽 곡선보요소를 이용한 유한요소해석결과를 다른 연구자들의 결과 및 직선 박벽보 요소를 이용한 해석결과와 비교 검토를 함으로써 분 연구의 타당성을 입증한다.

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CAESAR-II를 이용한 파이프 루프의 구조 거동 특성 연구 (Study on Structural Behavior of Pipe Loops Using CAESAR-II)

  • 박치모;윤성룡
    • 한국해양공학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.13-18
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    • 2013
  • Most ships and offshore structures are equipped with a variety of pipes, which inevitably contain curved portions. The structural design of these pipes mostly relies on the commercial code, CAESAR-II, which was especially developed for the structural analysis of pipes. This study conducted stress analyses of the same pipe unit, including loops, using both CAESAR-II and MSC/NASTRAN, and compared the results to investigate the characteristics of CAESAR-II. A parametric study was then conducted of the various design variables of pipe loops using CAESAR-II to draw some useful information about the structural characteristics of the loops.

탄성 경계를 고려한 I형보의 좌굴 거동 (Buckling Behavior of I-Beam with the Elastic Support)

  • 강영종;이규세;임남형
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제11권2호통권39호
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    • pp.201-212
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    • 1999
  • 탄성 경계에 의해 지지된 보는 브레이스된 보나 철도 궤도와 같은 구조 부재로서 사용된다. 이러한 탄성 경계는 단면의 임의의 점에 위치할 수 있다. 본 논문은 탄성 경계를 가진 보의 탄성 좌굴에 미치는 경계의 편심과 강성의 효과를 고찰하였다. 유한 요소 정식화를 통해 탄성 경계를 가진 보-요소와 해석 프로그램을 개발하였다. 탄성 경계는 탄성 스프링 요소를 사용하였으며 탄성 경계의 편심을 고려하기 위하여 옵셋(offset) 기법을 사용하였다. 보-요소는 딤 자유도를 고려하여, 요소당 14개의 자유도를 갖는 직선 보-요소를 사용하였다. 많은 수치 해석을 통해, 본 연구에서 개발한 좌굴 해석 프로그램이 탄성 경계를 가진 보의 탄성 좌굴 하중과 모드를 정확하게 산출함을 알 수 있다.

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물성치가 상이한 계에서 응력장 개선 연구

  • 송기남
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1997년도 춘계학술발표회논문집(2)
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    • pp.30-35
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    • 1997
  • 물성치가 상이한 계에서 접합면을 포함한 전 영역내의 연속 응력장 개선방안을 제안하였다. 재료의 물성치가 100배 차이가 나는 직선보 예제에 대해 변위형 유한요소해에서는 접착면 상ㆍ하측에서 응력들이 불연속이며 상당한 차이를 보이고 있는데 반하여 본 연구에서의 응력장은 연속이며 접합면의 절점응력들이 이론해에 근접하고 있다 또한 본 연구에서의 연속 응력장으로 계산한 변형률 에너지는 수회 이내의 반복계산에서 이론해에 수렴하고 있다.

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박벽보-기둥 요소의 개선된 정적 요소강성행렬 (Improved Static Element Stiffness Matrix of Thin-Walled Beam-Column Elements)

  • 윤희택;김남일;김문영;길흥배
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제14권4호
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    • pp.509-518
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    • 2002
  • 비대칭 단면을 갖는 박벽보의 3차원 휨-배틂 좌굴해석 및 정적해석을 위하여, 평형방정식과 힘-변위 관계식을 이용하여 엄밀한 정적요소강성행렬을 수치적으로 산정하는 개선된 기법을 제시한다. 먼저 14개의 변위피라미터를 도입하여 고차의 연립미분방정식을 1차 연립미분방정식으로 변환하고, 복소수 영역에서 선형고유치문제를 해를 구한다. 이 경우 동적강성행렬을 산정하는 경우와는 달리 복수개의 '영'의 고유치가 발생한다. 이에 대응하는 변위피라미터의 다항식을 항등식 조거능로부터 구하고, 이를 고유치와 결합하여 박벽보 요소의 엄밀한 처짐함수를 구한다. 이렇게 구한 엄밀한 처짐함수에 재단력-변위 관계식을 적용하여 세가지 초기단면력 조건에 대응하는 엄밀한 정적요소강성행렬을 산정한다. 본 방법의 타당성을 보이기 위하여 비대칭 박벽보의 좌굴하중과 처짐값을 계산하고 해석해나 ABAQUS 쉘요소를 이용한 해석결과 및 직선보요소를 사용한 유한요소해의 결과와 비교, 검증한다.

초등학교 수학에서 평행과 평행선 지도에 관한 고찰 (A Study of Teaching Concept of Parallel Line in Elementary School Mathematics.)

  • 이종영
    • 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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    • 제15권3호
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    • pp.273-286
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    • 2005
  • 초등학교 수학에서 지도하는 기하 내용 중 중요한 것 중의 하나가 도형을 시각적인 외양만을 가지고 바라보는 것이 아니라 도형의 구성요소와 성질을 가지고 파악하도록 지도하는 것이다. 따라서 본 연구에서는 초등학교에서 평행과 평행선에 관한 고찰하여 보았다. 학생들이 평행선에 관하여 잘못된 개념 이미지를 갖게 된 이유 중의 하나가 교과서에 제시된 예들로 보이며, 두 직선이나 선분이 평행한지 여부를 판단하는 방법에 대한 지도가 미흡하며, 이를 개선하기 위해서는 두 선분이나 직선이 평행한지를 판단하는 방법이 필요하며, 특히 초등학교 수학에서는 모눈종이 위에 그려진 두 직선의 평행여부를 판단하는 방법을 지도하는 것이 필수적으로 필요함을 살펴보았다. 이를 바탕으로 두 직선이나 선분이 평행한지 여부를 판단하는 방법을 지도하는 구체적인 방안을 제시하였다.

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선박용 파이프 루프 곡선부의 구조해석에 관한 연구 (A Study on the Structural Analysis of Curved Portions of Pipe Loops Used in Ships)

  • 박치모;배병일
    • 한국해양공학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.88-93
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    • 2010
  • Many pipes that are arranged longitudinally in ships have loops at intervals to prevent the failure of the pipes as they absorb large portions of the axial load caused by the bending of the hull girder and/or thermal loads when the pipes are carrying very hot fluids. Since the loops are curved at corners, an efficient method for conducting the structural analyses of these curved portions is required. In this paper, a pipe loop was analyzed by an analytical method and by the finite-element method in four different ways, i.e., based on straight-beam elements, curved-beam elements, 2-D shell elements, and 3-D solid elements. The results of the five analyses were compared to check the validity of the current curved-beam theory. The paper includes some suggestions on how to analyze the pipe loops efficiently.