• Journal of the KSME
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• v.34 no.7
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• pp.502-509
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• 1994

유한요소법은 1960년 Clough에 의하여 명명된 이래 구조역학적인 문제에 이용되어 오다가 오 늘날에는 공학적 문제를 해결하기 위한 가장 보편적인 도구가 되었다. 유한요소법의 사용이 이와 같이 보편화될 수 있었던 주요인은 컴퓨터의 발달과 무관하지 않겠지만 해석프로그램을 한 번 개발하면 동일한 특성의 다양한 구조물을 누구나 숩게 해석할 수 있는 범용성 때문으로 생각 된다. 그러나 유한요소법도 일종의 수치해법이기 때문에 수식화 방법과 해석하는 사람에 따라서 그 결과에 다소 차이가 생기는 것도 틀림없는 사실이다. 따라서 1980년대 초부터 학자들은 유 한요소법의 정확도 문제에 관심을 갖게 되었고 최근에는 누가 해석하든지 신뢰성 있는 동일한 결과를 얻을 수 있는 방법과 미리 해석결과의 정확도를 지정하여 입력시킬 때 이에 따른 결과를 얻기 위한 방법에 많은 연구를 하고 있다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.30 no.5
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• pp.415-425
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• 2017

Stresses occur in the spent nuclear fuel disposal canister due to the impulsive forces incurred in the accidental drop and impact event from the transportation vehicle onto the ground during deposition in the repository. In this paper, the comparative study of finite element analysis for stresses occurring in various models of the spent nuclear fuel disposal canister due to these impulsive forces is presented as one of design processes for the structural integrity of the canister. The main content of the study is about the design of the structurally safe canister through this comparative study. The impulsive forces applied to the canister subjected to the accidental drop and impact event from the transportation vehicle onto the ground in the repository are obtained using the commercial rigid body dynamic analysis computer code, RecurDyn. Stresses and deformations occurring due to these impulsive forces are obtained using the commercial finite element analysis computer code, NISA. The study for the structurally safe canister is carried out thru comparing and reviewing these values. The study results show that stresses become larger as the wall encompassing the spent nuclear fuel bundles inside the canister becomes thicker or as the diameter of the canister becomes larger. However, the impulsive force applied to the canister also becomes larger as the canister diameter becomes larger. Nonetheless, the deformation value per unit impulsive force decreases as the canister diameter increases. Therefore, conclusively the canister is structurally safe as the diameter increases.

• Computational Structural Engineering
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• v.3 no.2
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• pp.89-95
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• 1990

As modern industry go further, a rigid concrete pavement has been widely constructed. The load carrying capacity of the flexible asphalt pavements is brought about by a layered system, distributing the load over the subgrade, rather than by the bending action of the slab. On the other hand, the rigid pavement, because of its rigidity and high modulus of elasticity, tends to distribute the traffic load over wide subbases, and its capacity of the strength is supplied by the slab itself. Thus, it is necessary to study the structural behavior of concrete slab under the variations of temperature changes and applied traffic loads. It reguires the development of finite element analysis program for the concrete highway pavement, which provides better understanding of concrete pavement behavior and effective design data to highway engineers.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1995.04a
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• pp.344-349
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• 1995

셀구조물은 선박, 항공기, 우주선 등의 산업분야에 자주 사용되는 중요한 구조요소로서, 이에 대한 연구도 공학적 필요성에 의해 많은 연구가 진행되어 왔다. Maddox등의 Rayleigh-Ritz법, Srinivasan and Bobby의 적분방정식 기법, Petyt의 유한요소법, Irie, Henderson등의 전달매트릭스법, 그 외 Webster, Petyt and Deb Nath, Blevins, Srinivasan and Krishnan등에 의해 여러가지 해석방법의 진동해석이 행해져 왔다. 현재 주로 사용되고 있는 매트릭스 구조해석 및 진동해석 방법으로는 유한요소법과 전달매트릭스법을 들 수 있다. 유한요소법은 범용적인 해석 프로그램의 개발은 수월하지만 대규모의 선형 연립방정식의 해법에 귀착되므로, 기억용량이 큰 대형컴퓨터가 필요하고, 반면 전달매트릭스법은 기억용량이 적은 퍼스널컴퓨터로도 계산수행이 가능하나 고차의 고유진동수를 구할 경우나, 중간에 단단한 경탄성지지가 존재할 경우 등에는 수치계산상의 문제점이 지적되고 있다. 이에 대한 대책으로, 상태변수를 바꾸어 넣은 Riccati방법, 각 절점의 기지의 상태변수를 제거하는 Frontal법, 전달매트릭스와 강성매트릭스를 결합시키는 방법 등이 보고 되고 있다. 이에 자자들은 퍼스널컴퓨터 이용에 적합한 고속, 고정도의 구조해석 및 진동해석 기법으로 전달영향계수법을 제안하여, 원판구조물, 사각판구조물, 원통형 셀구조물 등의 여러가지 형상구조물의 자유진동 해석에 적용해서, 종래의 전달매트릭스법에 비해 계산정도 및 계산속도의 양면에서 매우 우수함을 보고한바 있다. 본 연구에서는 동적영향계수의 축차전달에 그 개념을 두고 있는 전달영향계수법을 좀 더 일반화시키고 체계화시키기 위하여 탄성지지를 갖는 셀구조물에 적용하여 자유진동 해석 알고리즘을 정식화한 후, 간단한 모델에 대한 수치실험을 통해서 전달 영향계수법으로 구한 해를 전달매트릭스법의 결과와 비교.검토하여 본 방법의 유용성을 확인하였다.

• Journal of Korean Association for Spatial Structures
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• v.7 no.2 s.24
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• pp.115-124
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• 2007

The initial shape is arrived at by a self-formation process, which accomplishes a form in the natural world, or is determined analytically by considering the equilibrium of initial stress only. Therefore, the self-formation process, which accomplishes a form in the natural world is grasped and the types of modeling techniques available to find the shapes of soft structures are well investigated and classified. To establish a form-finding modeling techniques, the models of string, soap film, fabric, rubber, plaster, and etc. are used. These modeling techniques can be used as a method of understanding the characteristics of structures when the material of model shows similar characteristics. Generally, the model test confirms the structure based on numerical analysis, at the same time it is important preceding process to develop such a program. With the above process, the relationship between model test and numerical analysis becomes a feedback process. Therefore, in this study, two examples which have been accomplished from such a technique are investigated and considered according to modeling process.

• Computational Structural Engineering
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• v.6 no.4
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• pp.107-118
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• 1993

New methods of visualizing the data from finite element analyses of 3-dimensional solids were developed in this study. Their efficiency and practicality were examined through their application and implementation into a finite element analysis software. The major effort of the study was to provide a way of representing data inside of volume, which is the most difficult problem in the postprocessing of 3-dimensional solids. Section representation, volume slice and separation, and isosurface representation were proposed for this purpose.

• Computational Structural Engineering
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• v.2 no.4
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• pp.79-88
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• 1989

The behavior of composite beams in steel building structures subjected to lateral loading is studied. Mathematical models for the stiffness of composite beams and the strength at the connections, which are dependent on details of the connections are developed based on the previous experimental results and the results from numerical analyses. Analytical models for the skeleton and hysteresis curves of cantilever composite beams are also presented. A single component model for the composite beam, consisting of elastic beam and the end springs at which all the inelstic deformations within a member are lumped, is implemented into the computer program, DRAIN-2D. And a comparison of analytical results is made with the experimental results.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.12 no.4
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• pp.33-47
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• 1992

A study for the material and geometric nonlinear analysis of segmentally erected cable-supported prestressed concrete plane frames including the time-dependent effects due to load history, creep, shrinkage, aging of concrete, and relaxation of prestressing steel and cable is presented. Updated Lagrangian formulation is used to account for the nonlinear behavior of the structure. For the time-dependent analysis. the time domain is divided into a discrete number of intervals, and a step-forward integration is performed as the solution progresses in the time domain. At each time step. a nonlinear finite element analysis is performed in the space domain. Segmental erection methods are implemented by providing the capability to change the configuration of the structure at any time step of the solution. The computer program CFRAME is developed and a series of numerical examples are presented to study the validity of the program.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2000.04a
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• pp.339-344
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• 2000

Newton-Raphson 기법은 구조물의 비선형 해석에 널리 쓰이는 반복계산기법이다. 비선형 해석을 위한 반복계산기법은 컴퓨터의 발달을 감안해도 상당한 계산시간이 소요된다. 본 논문에서는 신경회로망 예측을 사용한 Predicted Newton-Raphson 반복계산기법을 제안하였다. 통상적인 Newton-Raphson 기법은 이전스텝에서 수렴된 점으로부터 현재 스텝의 반복계산을 시작하는 반면 제시된 방법은 현재 스텝 수렴해에 대한 예측점에서 반복계산을 시작한다. 수렴해에 대한 예측은 신경회로망을 사용하여 이전 스텝 수렴해의 과거경향을 파악한 후 구한다. 반복계산 시작점이 수렴점에 보다 근접하여 위치하므로 수렴속도가 빨라지게 되고 허용되는 하중스텝의 크기가 커지게 된다. 또한 반복계산의 시작점으로부터 이루어지는 계산과정은 통상적인 Newton-Raphson 기법과 동일하므로 기존의 Newton-Raphson 기법과 정확히 일치하는 수렴해를 구할 수 있다. 구조물의 정적 비선형 거동에 대한 수치해석을 통하여 modified Newton-Raphson 기법과 제시된 Predicted Newton=Raphson 기법의 정확성과 효율성을 비교하였다. 제시된 Predicted Newton-Raphson 기법은 modified Newton-Raphson 기법과 동일한 해를 산출하면서도 계산상의 효율성이 매우 큼을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.756-759
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• 2011

일반적으로 컴퓨터를 이용한 수치 해석에는 격자 수치 해석 방법인 유한요소법 또는 유한차분법이 주로 사용되어 왔다. 그러나 이러한 방법들은 해석하고자 하는 영역을 요소나 격자 등으로 분할해야 하기 때문에 복잡한 현상들을 다루는 데 어려움을 갖게 된다. 이를 극복하기 위해 개발된 방법이 무요소법(Meshfree Method)이며 본 논문에서는 다양한 무요소법들 중 SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics)가 고려되어진다. SPH는 라그랑지안 수치 근사 기법을 사용하는 입자법(Particle Method)으로 SPH를 정확하게 실행하기 위해서는 적절한 경계 처리법이 요구된다. 그러나 기존의 경계 처리법은 유체 입자의 침투현상 및 커널(Kernel) 끊김 현상이 발생하기 때문에 적합하지 않다. 따라서 지금까지 SPH의 경계 처리법을 향상시키기 위해 다양한 접근법들이 제안되었으며 본 논문에서는 이러한 접근법들 중 정반사(Specular Reflection), 재회복(Bounce-back), 재도입(Reintroduce) 방법 및 경계 반발력(Repulsive Force)과 가상 입자(Ghost Particle)의 적용이 분석되고 현상 접목을 통해 적절한 경계 처리법이 제안되어진다.