• Title/Summary/Keyword: 평판/쉘

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Geometrically Nonlinear Analysis of Eccentrically Stiffened Plate (편심 보강평판의 기하학적 비선형 해석)

  • Jae-Wook Lee;Kie-Tae Chung;Young-Tae Yang
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.28 no.2
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    • pp.307-317
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    • 1991
  • A displacement-based finite element method is presented for the geometrically nonlinear analysis of eccentrically stiffened plates. The nonlinear degenerated shell and eccentric isobeam(isoparametric beam) elements are formulated on the basis of total Lagrangian and updated Lagrangian descriptions. To describe the stiffener's local plate buckling mode, some additional local degrees of freedom are used in the eccentric isobeam element. The eccentric isobeam element can be affectively employed to model the eccentric stiffener just like the case of the degenerated shell element. A detailed nonlinear analysis including the effects of stiffener's eccentricity is performed to estimate the critical load and the post buckling behaviour of an eccentrically stiffened plate. The critical buckling loads are found higher than analytic plate buckling load but lower than Euler buckling load which are the buckling strength requirements of classification society.

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Nonlinear Analysis of Shallow Shells and Plates by Approximate Method (Shallow 쉘과 평판에 관한 비선형 문제의 근사해석)

  • Lee,D. S.
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.6 no.2
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    • pp.176-182
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    • 1982
  • 이 논문에서는 평판의 배선형 해석에 대한 Berger의 방정식을 쉘좌표가 직교곡선좌표계로 표시 되는 Shallow 쉘에 대하여 일반화하여 운동방정식을 유도하였다. 해석의 예로서, 이 방정식을 사용하여 고정된 경계를 가진 원판과 Shallow 구쉘에 대한 배선형 진동문제를 해석하였으며, 정력학의 문제로서 원판이 동심원내에 균일하중을 받을때와 중심에 집중하중을 받을 때의 large deflection에 대하여 고찰하였고 나중문제에 대한 수치해를 구하였다.

Damage Assessment of Curved Composite Laminate Structures Subjected to Low-Velocity Impact (곡률을 가진 적층복합재 구조에서의 저속충격손상 평가)

  • 전정규;권오양;이우식
    • Composites Research
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    • v.14 no.2
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    • pp.22-32
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    • 2001
  • Damage induced by low-velocity impact on the curved composite laminates was experimentally evaluated for CFRP cylindrical shells with the radius of curvatures of 50, 150, 300, and 500 mm. The result was then compared with that of flat laminates and with the results by nonlinear finite-element analysis. The radius of curvatures and the effective shell stiffness appeared to considerably affect the dynamic impact response of curved shells. Under the same impact energy level, the maximum contact force increased with the decreasing radius of curvatures, with reaching 1.5 times that for plates at the radius of curvature of 50 mm. Since the maximum contact farce is directly related to the impact damage, curved laminates can be more susceptible to delamination and less resistant to the low-velocity impact damage. Delamination was distributed rather evenly at each interface along the thickness direction of curved laminates on the contrary to the case of flat laminates, where delamination is typically concentrated at the interfaces away from the impact point. This implies that the effect of curvatures has to be considered for the design of a curved composite laminate.

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Analysis of Shell Using the Spline Finite Strip with Drilling DOF (면내 회전을 갖는 SPLINE 유한대판 요소에 의한 쉘의 해석)

  • 최창근;홍현석
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.12 no.2
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    • pp.185-199
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    • 1999
  • 본 연구에서는 새로운 spline 유한대판 요소를 제안하였다. 제안된 정식화는 등매개 개념에 의해 기하학적 형상과 변위장을 가정함에 있어 길이방향은 3차의 B-spline 곡선으로, 횡방향에 대해서는 Lagrange 다항식에 의해 표현된다. 이 논문은 평판과 쉘해석에 있어서의 등매개 spline 유한대판 요소의 개선에 목적을 두고 있다. 이 새로운 요소는 스트립의 내부 절점에서 6개의 자유도를 갖는 합-응력 감절점 쉘 요소로부터 유도하였다. 스트립의 기하학적 형상은 강체 회전에 대한 정의에 위배되지 않고도 두께 방향을 따라 Jacobian이 일정하다는 가정을 따랐으며 고체역학에서 정의되는 면내 회전을 penalty 함수에 의한 구속조건으로 간주하여 면내 회전에 관계된 자유도를 생성하였다. 제안된 요소에 대하여 쉘의 전형적인 문제에 대한 수치예제를 보였으며 이 스트립 요소의 성능을 평가하였다.

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Free Vibration Analysis of Perforated Shell Submerged in Fluid (유체에 잠긴 다공 원통형 쉘의 자유진동해석)

  • Jhung Myung-Jo;Jo Jong-Chull
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.19 no.3 s.73
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    • pp.247-258
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    • 2006
  • For the perforated cylindrical shell submerged in fluid, it is almost impossible to develop a finite element model due to the necessity of the fine meshing of the shell and the fluid at the same time. This necessitates the use of solid shell with equivalent material properties. Unfortunately the effective elastic constants are not found in any references even though the ASME code is suggesting those for perforated plate. Therefore in this study the equivalent material properties of perforated shell are suggested by performing several finite element analyses with respect to the ligament efficiencies.

CFRP 적층쉘의 고속 관통실험에 따른 에너지 흡수특성

  • 조영재;김영남;양인영
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 2004.05a
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    • pp.62-62
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    • 2004
  • 최근 신소재인 선진 복합 재료 중 탄소 섬유 강화 플라스틱(이하 CFRP라고 한다. )은 비강도, 비강성이 높기 때문에 경량화가 요구되는 여러 분야, 즉 항공기, 인공위성, 원자로, 자동차 산업분야, 조선 산업분야 등 널리 사용되고 있다. 경량화가 요구되는 분야에 사용되는 구조 부재의 형상은 평판보다는 다양한 형태의 곡면 형상을 뛰는 챌(Shell)의 형상을 갖는다. 또한 이러한 구조물에 충격이 가해 졌을 때 곡면을 갖는 구조물의 충격_응답 및 파괴형태는 평판과는 다른 양상을 보인다.(중략)

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Material Nonlinear Fracture Analysis of Reinforced Concrete Shell (철근콘크리트 쉘의 재료비선형 파괴해석)

  • Jin, Chi Sub;Cha, Young Soo;Jang, Heui Suk
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.9 no.1
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    • pp.25-32
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    • 1989
  • A finite element program for material nonlinear fracture analysis of reinforced concrete shell was developed. This method can be used to trace the load-displacement response and crack propagation through the elastic and inelastic ranges. A layered isoparametric flat finite element considering the coupling effect between the in-plane and the bending action was developed. Mindlin plate theory taking account of transverse shear deformation was used. The validity of the present program was proved by comparing the numerical results with Hedgren's experimental data.

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Design Strategy of Stiffened Composite Shell Structure to Improve the Buckling Strength Using Numerical Experiments Based on Orthogonal Arrays (보강된 복합재 쉘구조의 좌굴강도 개선을 위한 직교배열 이용 설계방법)

  • 구정서;권오건;최진민;권영두
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.16 no.3
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    • pp.514-526
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    • 1992
  • 본 연구에서는 Taguchi 방법에 사용된 직교배열 이용 실험 계획법에 의한 최 적화 방법으로 보강된 복합재 쉘 구조의 좌굴강도 최적화를 수행하고 타당성을 고찰하 였다.한 방향의 압축하중을 받는 단순 지지된 복합재 평판과 Cut-out을 가진 원통 형 판넬의 보강재 및 섬유방향 최적 설계에 본 방법을 적용시켜 본 결과, 현저한 설계 개선과 아울러 각 설계 변수가 좌굴강도에 미치는 영향을 파악할 수 있었다. 특히 이 방법은 함수의 미분값을 이용한 민감도 해석대신에 함수값의 평균치 분석(ANOM)및 분산 분석(ANOVA)을 사용하기 때문에 설계변수의 변화에 덜 민감한 설계를 얻을 수 있 다.

Finite Element Analyses on Local Buckling Strength of Polygonal-Section Shell Towers (축방향 압축을 받는 다각형 단면 쉘 기둥구조의 국부좌굴강도에 관한 해석적 연구)

  • Park, Seong-Mi;Choi, Byung-Ho
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.13 no.4
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    • pp.1900-1907
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    • 2012
  • Since the subpanels of polygonal-section shell have the corners of an obtuse angle larger than 90 degree unlike general plate or box-section structures, this could have an influence on forming nodal lines against local plate buckling or stress distributions. However, there is not sufficient material in the relevant study results or design recommendations. The very feasible models of the initial imperfections were acquired through the literature studies and then the parametric studies were conducted along with the initial imperfection models by using the finite element method. The parameters like the size of residual stresses, the portion of compressive residual stresses, and steel grades were considered. From the parametric studies, it was found that the maximum residual stress is more influential factor than the distribution pattern of residual stresses. In addition, The design strength equations for the simply supported plates can be applicable to the determination of the local buckling strength of the polygonal cross-section shell structures.