• Computational Structural Engineering
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• v.11 no.3
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• pp.187-198
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• 1998

지하구조물의 건전성을 평가하기 위한 비파괴시험으로써 탄성응력파를 이용한 충격반향탐사법을 수치해석적인 방법을 통하여 수행하였다. 즉, 일면만으로 접근 가능한 터널 면에서의 충격가진과 동적응답의 측정으로 이질면을 포함한 내부의 상태를 예측할 수 있다. 연구의 수행은 탄성거동을 하는 매질 내부에서 전파되는 탄성응력파의 특성을 이해하고, 이를 동적 유한요소해석으로 모형화하여 충격반향탐사법을 수치해석적으로 수행한다. 이질재료가 2개의 층을 이루고 있는 경우 표면층의 두께를 쉽게 측정할 수 있었으며, 구조물의 병진운동, 휨운동과 구조물 내에서 다중반사되는 탄성응력파에 의한 복합적인 영향을 받는 터널과 같은 원통형 구조물에서 동적응답의 주파수 특성으로부터 터널라이닝 내부에 형성된 공동의 위치와 크기의 예측이 가능하였다. 수치해석적인 방법과 병행하여 다양한 형태의 경계조건을 가지는 구조물에 대한 충격반향탐사법의 실험을 수행할 경우 실제적인 문제에 적용, 건전성 평가의 지표를 마련할 수 있을 것으로 사료된다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2009.04a
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• pp.496-499
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• 2009

본 논문은 기하학적 비선형성을 가진 보존적 단일 하중 매개변수의 탄성 상태 공간구조의 분기이론에 관한 수치 해석적 기본 방법 및 경로 추적, pin-pointing, 경로 전환을 기술하고 있다. 비선형 탄성 불안정 상태는 극한점과 분기점으로 분류될 수 있으며, 평형경로상의 평형점의 계산 및 평형경로상의 특이점을 찾기 위한 pin-pointing 반복계산을 수행하는 일반적인 비선형 수치해석법으로 극한점을 계산할 수 있다. 그러나 분기좌굴 해석을 위해서는 좌굴 후 분기경로의 추적을 위한 분기경로 전환 알고리즘이 추가적으로 필요하다. 본문에서는 에너지이론에 기초한 일반 탄성안정이론을 소개하고, 평형경로 추적, 분기 좌굴점을 찾기 위한 직접법과 분기경로 전환에 관한 이론을 전개한다. 분기좌굴 해석예제로 트러스로 이루어진 스타돔, 핀지지의 평면아치, 평면프레임, 3차원 공간프레임의 분기좌굴 해석을 수행하여 본문에서 제시한 수치해석법의 정확성 및 실용성을 검증한다.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.16 no.4 s.71
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• pp.471-478
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• 2004

The object of this study is to experimentally investigate the structural behavior of circular tube column bases under axial loads and to ascertain the test results using elastic numerical analysis. A literature survey was conducted on the AISC design code and a few design formulae. Tests were axially conducted under compressive loads. The thickness of the base plate was the main parameter of the specimens. Nine base plate specimens were used, with thicknesses ranging from 9 millimeters to 35 millimeters. The relationship of the load and the vertical displacement of base plates and the relationship of the load and the strain of the base plates were tested. Ansys version 6.1 was used for the elastic numerical analysis, to ascertain the test results. he test results and the elastic numerical analysis results will be used to suggest design formulae for inelastic numerical analyses that will be conducted later on.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.20 no.5
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• pp.581-592
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• 2007

This paper deals with the elastica of deflected cantilever column with the constant volume. The columns are subjected to combined loads consisted of an axial compressive load and a couple moment at the free end. Differential equations governing the elastica of such column are derived, in which both the effects of taper type and shear deformation are included. Three kinds of taper types are considered: linear, parabolic and sinusoidal tapers. Differential equations are solved numerically to obtain the elastica of objective columns. The effects of various system parameters on the elastica are investigated extensively. Experimental studies were carried out in order to verify the theoretical results of non-linear behavior of the elasticas.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.21 no.6
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• pp.563-574
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• 2009

This paper briefly describes the fundamental strategies--path-tracing, pin-pointing, and path-switching--in the computational elastic bifurcation theory of geometrically non-linear single-load-parameter conservative elastic spatial structures. The stability points in the non-linear elasticity may be classified into limit points and bifurcation points. For the limit points, the path tracing scheme that successively computes the regular equilibrium points on the equilibrium path, and the pinpointing scheme that precisely locates the singular equilibrium points were sufficient for the computational stability analysis. For the bifurcation points, however, a specific procedure for path-switching was also necessary to detect the branching paths to be traced in the post-buckling region. After the introduction, a general theory of elastic stability based on the energy concept was given. Then path tracing, an indirect method of detecting multiple bifurcation points, and path switching strategies were described. Next, some numerical examples of bifurcation analysis were carried out for a trussed stardome, and a pin-supported plane circular arch was described. Finally, concluding remarks were given.

• Computational Structural Engineering
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• v.11 no.4
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• pp.383-390
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• 1998

0.93m/sec의 평균속도는 변위제어 삼점휨 실험된 콘크리트 보의 하중-변위 측정결과를 선형탄성파괴역학모델과 가상균열모델에 기초한 유한요소법으로 분석하였다. 두 모델 모두 실험결과와 잘 일치하며, 균열성장길이가 약 60∼70㎜가 될 때까지 안전된 균열성장을 보이다 불안정한 균열성장에 의해 파손되었다. 선형탄성파괴역학모델에 의한 수치해석 결과 에너지해방률은 균열성장길이에 비례해서 증가하였으며, 최대값(202N/m)에 이르게 되면 일정한 값을 유지하였다. 가상균열모델에 기초한 수치해석결과 이 연구에 사용된 하중속도와 시험편의 크기에 대해 70㎜의 완전한 파괴진행대가 평성되었으며, 이는 기존의 정적 실험결과에 대한 수치해석 결과보다 상당히 작은 값이었다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.14 no.6
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• pp.1408-1416
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• 1990

A powerful and efficient method for finding approximate solutions to initial-boundary-value problems in the transient coupled thermoelasticity is formulated in time domain using the finite element technique with time-marching strategy. The final system equations can be derived by the Guritin's variational principle using the definition of convolution integral. But, the finite element formulation for the equations of motion is modified by differentiating in time. Numerical results to some test problems are compared with analytical and other sophisticated approximate solutions. Stable responces are observed in all the given examples irrespective of incremental time steps and mesh shapes. In addition, it is shown that good numerical results are obtained even in coarser mesh or larger time step comparing to other numerical methods.

• Computational Structural Engineering
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• v.10 no.4
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• pp.177-184
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• 1997

In this paper, numerical methods are developed for solving the elastica of simple beams with variable-arc-length subjected to a point loading. The beam model is based on Bernoulli-Euler beam theory. The Runge-Kutta and Regula-Falsi methods, respectively, are used to solve the governing differential equations and to compute the beam's rotation at the left end of the beams. Extensive numerical results of the elastica responses, including deflected shapes, rotations of cross-section and bending moments, are presented in non-dimensional forms. The possible maximum values of the end rotation, deflection and bending moment are determined by analyzing the numerical data obtained in this study.

• Journal of the KSME
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• v.29 no.3
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• pp.261-269
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• 1989

볼 베어링의 성능에 중요한 영향을 미치는 볼 베어링 특유의 기하학적 형상, 탄성론에 근거한 볼과 궤도륜 사이의 접촉역학 및 구름접촉을 위한 탄성 유체윤활이론을 소개한 후, 축방향 하 중하에서 고속으로 회전하고 있는 볼 베어링의 해석방법을 기술하였다. 소개된 해석 방법이 완박한 것은 아니며, 보다 엄밀한 해석을 위하여 마찰열에 의한 온도상승의 영향을 고려하여야 할 것이다. 또한 해석 결과를 얻기 위하여 효율적인 수치 계산법을 적용한 볼 베어링 해석을 위한 결과를 얻기 위하여 효율적인 수치 계산법을 적용한 볼 베어링 해석을 위한 전용 소프트 웨어를 개발하여야 한다. 외국에서는 이와 같은 컴퓨터 프로그램이 사용되고 있으나, 우리도 독자적으로 전용 소프트웨어를 개발함으로써, 외국의 소프트웨어를 도입하였을 때의 한계를 피 하고, 다양한 응용예마다 가장 효율적인 해석을 할 수 있는 유연성을 가질 필요가 있다고 생각 한다. 구조물 최적설계를 위하여 유한요소 해석 프로그램을 이용하듯이, 이와 같은 전용 해석 소프트웨어를 사용하여 볼 베어링의 최적설계를 할 수 있을 것이다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.27 no.1
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• pp.37-43
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• 2014

The extended framework of Hamilton's principle provides a new rigorous weak variational formalism for a broad range of initial boundary value problems in mathematical physics and mechanics in terms of mixed formulation. Based upon such framework, a new variational numerical method of linear elasticity is provided for the classical single-degree-of-freedom dynamical systems. For the undamped system, the algorithm is symplectic with respect to the time step. For the damped system, it is shown to be accurate with good convergence characteristics.