• 제목/요약/키워드: 1차전단변형판이론

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유한요소법에 의한 적층판의 역학 특성에 관한 연구 (A Study on Mechanical Characteristics of Laminated Plates by FEM)

  • 박승진;양수정
    • 한국재난정보학회:학술대회논문집
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    • 한국재난정보학회 2015년 정기학술대회
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    • pp.150-151
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    • 2015
  • 본 연구에서는 충격 문제를 거론하며 Mindlin 판 이론을 확장한 1차 전단 변형 이론에 근거하여 충격 하중을 받는 임의의 형상 라미네이트 응답 특성의 해명을 목적으로 아이소파라메트릭요소에 의한 정식화를 시도한다.

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역대칭 복합적층판의 단순화된 고차전단변형을 고려한 휨과 동적 특성 (Bending and Dynamic Characteristics of Antisymmetric Laminated Composite Plates considering a Simplified Higher-Order Shear Deformation)

  • 한성천;윤석호;장석윤
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제9권4호통권33호
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    • pp.601-609
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    • 1997
  • 본 연구에서는 4개의 변수로 구성된 단순화된 고차전단변형이론에 근거한 복합적층판의 휨과 진동결과를 해석하였으며 적층판의 배열형태는 중립축을 중심으로 역대칭으로 적층되어있고 변수를 1개 줄여 해석하여도 기존의 고차전단변형이론의 결과와 비교하여 정확도에 큰 차이가 없음을 알 수 있었다. 단순화된 고차전단변형이론에 의한 결과를 1차전단변형이론과 3차전단변형이론에 의한 해와 비교 분석하였으며 복합재료 설계자나 이론과 실험의 상관관계를 연구하는 연구자 혹은 프로그램의 정확도를 검증하려고 하는 수치해석자들을 위해 결과자료들을 도표화하였다.

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고차 전단 변형 이론에 의한 적층 복합판의 충격 해석 (Impact Analysis of Laminated Composite Plate Using Higher-Order Shear Deformation Theory)

  • 김문생;김남식;이현철
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.735-750
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    • 1991
  • 본 연구에서는 적층 복합판의 충격 해석을 위하여 Reddy의 고차 전단 변형 이 론에 기초를 두고, 정적 압입 실험에 의한 접촉 법칙을 고려한 동적 유한 요소 해석 (dynamic finite element analysis)을 행하여 충격 실험에 의한 결과와 1차 전단변형 이론에 의한 해와 비교 검토하므로서, 그 유용성과 우수성을 입증하고, 적층 복합재의 충격 응력 및 응력파 전파 특성에 대하여 연구하고자 한다.

복합적층판의 비선형 불규칙 진동 해석에 관한 고전 이론, 1차 및 3차 전단 이론의 비교 연구 (Nonlinear Random Vibration of Laminated Composite Plates by Comparison of Classical Theory, 1st and 3rd Order Shear Theories)

  • Kang, Joowon
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제13권1호
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    • pp.129-138
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    • 2000
  • 새로운 공학재료의 하나인 복합재료는 뛰어난 역학적 성질로 인해 공학 전 분야에 걸쳐 사용이 점진적으로 증가하고 있다. 이 복합재료에 대한 개발뿐만 아니라 정적 혹은 동적 하중을 받는 복합 구조물의 연구는 많이 수행되어 왔고 대부분 가해지는 하중은 확정적인 것으로 가정되었다. 그러나 실제 많은 상황에 있어 구조물에 가해지는 하중의 성질은 불규칙적이다. 본 연구에서는 불규칙 진동을 받는 복합적층판의 비선형 해석을 유한요소법에 의거하여 해석하였으며 고전 판 이론과 전단변형을 고려한 1차, 3차 이론을 비교 분석하였다. 많은 복합재료들은 전단 변형에 있어 재료적인 비선형을 나타내므로 이를 본 연구에 포함하였다.

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이방성 복합재료의 동적특성에 관한 연구 (Dynamic Characteristics of Anisotropic Laminated Plates)

  • Park, Sungjin;Baek, Jooeun
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제12권1호
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    • pp.62-68
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    • 2016
  • 본 연구에서는 충격 문제를 거론하며 Mindlin 판 이론을 확장한 1차 전단 변형 이론에 근거하여 충격 하중을 받는 적층판의 응답 특성의 해석을 목적으로 아이소파라메트릭요소에 의한 정식화를 시도한다. 유한요소법을 이용하여 역대칭 Angle-Ply 적층판의 사각판과 원형판의 수치해석을 통해 정적해석과 동적해석의 결과를 도출하여 각 변위에 대한 분석결과를 비교한다.

비등방성 복합적층판 및 쉘 구조의 휨, 자유진동 및 좌굴해석 (Bending, Free Vibration and Buckling Analysis of Anisotropic Composite Laminated Plate and Shell Structures)

  • 윤석호
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제11권1호통권38호
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    • pp.55-67
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    • 1999
  • 복합재료로 구성된 복합적층판 및 쉘과 같은 구조물은 탄성계수와 전단탄성 계수의 비가 매우 커서 전단변형의 영향이 크므로 정확한 해를 얻기 위하여 해석 및 설계에서 필수적으로 전단변형을 고려해야 하며, 고차의 전단변형이론에 의한 해석은 더욱 정확한 해를 얻을 수 있다. 본 연구는 단순지지 경계조건을 갖는 복합적층판 및 쉘에 대하여 3차 전단변형 이론을 적용하여 플라이 각도, 층의 수에 따른 복합적층판 및 쉘의 휨, 진동, 좌굴 특성을 연구한다.

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직접수정된 8절점 가정변형률 유한요소를 이용한 복합적층판의 정적, 좌굴 및 자유진동 해석 (Static, Buckling and Free Vibration Analyses of Fibrous Composite Plate using Improved 8-Node Strain-Assumed Finite Formulation by Direct Modification)

  • 박원태;천경식;임성순
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제8권4호
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    • pp.107-114
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    • 2004
  • 본 논문에서는 복합적층판의 유한요소해석을 위해 직접수정법으로 간단히 개선된 8절점 유한요소를 제안하였다. 우선, 9절점 등매개변수 요소와 동일한 조건하에서 이차다항식을 표현할 수 있도록 형상함수를 수정하며, 이를 외시적(explicit)으로 표현하였다. 전단보정계수를 갖는 1차전단변형이론을 고차전단변형이론에 근거하여 간단히 개선함으로써 두께방향으로 전단응력 및 변형률이 포물선 분포를 가지도록 하였다. 더 이상의 전단보정계수가 필요하지 않다. 따라서 간단한 직접수정법 즉, 형상함수의 수정, 1차전단변형이론의 개선 및 가정변형률을 조합함으로써 8절점 유한요소의 성능을 개선하였다. 제안된 유한요소를 이용하여 복합적층판의 정적, 좌굴 및 자유진동 수치해석을 실시하여 비교 검증하였다.

보강된 적층 복합재료 주름판의 진동해석 (Vibration Analysis of Stiffened Corrugated Composite Plates)

  • 박경조;김영완
    • Composites Research
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    • 제33권6호
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    • pp.377-382
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    • 2020
  • 본 연구에서는 Rayleigh-Ritz 법을 이용하여 열린 단면보로 보강된 복합재료 주름판의 자유진동 특성을 연구하였다. 복합재료 주름판에 대해 등가균질모델을 이용하였으며, 이 등가모델은 주름판을 두 수직방향에 대해 서로 다른 재료특성을 갖도록 직교이방성판으로 취급한다. 등가 직교이방성판의 운동은 회전 관성 및 횡전단변형을 고려하기 위해 1차 전단변형이론을 기초로 표현된다. 또한 진동형상에서 보강재의 위치에 따른 국부 형상을 표현하기 위해 이산보강이론이 적용되었다. 제안된 해석 방법에 대한 타당성을 검증하기 위해 ANSYS를 이용한 유한요소해석을 수행하였으며, 두 방법을 이용해 얻은 진동수 및 진동형상을 비교하였다.

고차전단변형을 고려한 비등방성 적층복합판의 임계좌굴온도 (Critical Buckling Temperatures of Anisotropic Laminated Composite Plates considering a Higher-order Shear Deformation)

  • 한성천;윤석호;장석윤
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제10권2호통권35호
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    • pp.201-209
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    • 1998
  • 강섬유보강 적층복합구조물에서 온도의 변화는 구조물의 응답에 중요한 영향을 미칠수 있다. 온도의 급작스런 변화는 재료의 강도와 성질을 현저히 저하시켜 구조물의 대변형, 좌굴, 고응력상태를 유발하는 중요한 인자가 된다. 본 연구에서는 등분포로 재하된 온도하중에 의한 적층복합판의 온도좌굴에 관한 해석을 수행하였다. 전단변형의 효과를 정확히 고려하기위해 5개의 변수로 구성된 고차전단변형이론을 적용하였다. 적층판의 배열각도, 적층판의 수, 폭-두께비의 변화, 형상비의 변화에 따른 임계좌굴온도를 구하여 1차전단변형이론에 의한 결과와 고전적이론에 의한 결과와 비교분석하였다.

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FRP 바닥판의 휨 해석모델 개발 (Simplified Analytical Model for Flexural Response of Fiber Reinforced Plastic Decks)

  • 김영빈;이재홍
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제5권3호
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    • pp.65-74
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    • 2005
  • 본 연구에서는 사각형 모듈의 인발성형된 복합재료 바닥판의 휨 거동에 대한 해석 모델을 개발하였다. FRP 바닥판의 해석 모델은 FSDT 평판 이론을 기반으로 임의 적층각을 지닌 FRP 바닥판의 처짐을 예측할 수 있었다. 수치적 예제에서는 네 변이 단순 지지된 등분포 하중을 받는 사각형 모듈의 FRP 바닥판을 2차원 평판 유한 요소해석을 적용하여 수행하였고, 해석 결과에 대해서는 바닥판 길이-높이의 비와 화이버 각도의 변화에 따른 효과에 대해 역점을 두고 다루었다. 연구 결과, 본 연구에서 제안한 해석 모델이 FRP 바닥판의 휨 거동을 해석하고 예측하는데 효과적이고 정확하다는 것이 입증되었다. 또한, FRP 바닥판의 높이가 높아질수록 plate 해석 이론에 있어서 일차전단변형이론(First order Shear Deformable laminated plate Theory : FSDT)이 아닌 고차전단변형(Higher order Shear Deformable plate Theory : HSDT)의 필요성에 대해 언급하였다.

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