• 한국전산구조공학회논문집
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• 제34권6호
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• pp.347-353
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• 2021

본 논문에서는 구조물의 좌굴 온도와 좌굴 형상을 제어하는 새로운 크기 최적화 방법에 대해서 소개한다. 구조적 안정성 관점에서 구조물의 좌굴 온도와 좌굴 형상을 예측하는 것은 중요한 주제 중 하나이다. 이를 공학적인 직관을 통해 예측하고 최적화된 구조 설계를 하는 것은 너무나 어려운 과제이다. 이러한 한계점을 해결하기 위해 본 연구에서는 유한요소 시뮬레이션과 치수 최적 설계 방식의 조합을 제안한다. 구조물의 좌굴 온도와 좌굴 형상이 구조물의 두께에 영향을 받는다는 생각에서 착안해 설계 변수를 구조물의 노드의 두께 값으로 설정했다. 좌굴 온도 값과 좌굴 형상을 목적 함수로 정해진 부피 값을 제약 조건으로 두었다. 치수 최적 설계를 통해 원하는 좌굴 온도와 좌굴 형상을 유도하기 위한 최적의 두께 분포를 결정할 수 있다. 제안된 치수 최적 설계의 타당성은 본 논문의 다양한 직사각형 복합 구조물 예제들을 사용해서 검증하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권6호
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• pp.11-20
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• 2014

본 연구는 정현형 주름과 마름모형 주름 형상의 전단좌굴 특성을 비교, 분석하는 것이 목적이다. 이를 위해서 동일한 길이의 마름모꼴 주름과 정현파주름을 해석대상모델로 채택하였으며, 선형좌굴해석을 통한 전단좌굴특성과 이론식에 의한 특성을 분석하였다. 일반적으로 주름강판의 전단좌굴 형태는 국부좌굴, 전체좌굴 및 두 좌굴에 의한 연성좌굴로 분류된다. 그러나 마름모꼴주름과는 달리 정현파주름형상은 평평한 면이 없기 때문에 전단좌굴의 양상에 대한 경향이 달라진다. 특히 국부좌굴과 전체좌굴의 경계에서 나타나는 전단응력변화와 양상은 주름형태에 의해 차이가 난다. 분석 결과에서 볼 때, 제형 (마름모꼴)의 경우는 이론식내의 전체좌굴과 국부좌굴의 경계에서 연성좌굴모드가 발생했다. 그러나 정현파형의 경우 전체좌굴이 발생하는 구간에서 연성좌굴모드가 발생하는 양상을 보였다. 또한 국부좌굴 구간에는 제형형상이 그리고 전체좌굴 구간에서는 정현파형상이 전단좌굴에 저항하는데 유리하게 작용하였다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제18권3호
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• pp.450-466
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• 2017

This paper defines the modified effective membrane stiffness, bending stiffness considering the directionally dependent mechanical properties and mode shape function of a composite lattice rectangular plate, which is assumed to be a Kirchhoff-Love plate. It subsequently presents an approximate method of conducting a buckling analysis of the composite lattice rectangular plate with various boundary conditions under uniform compression using the Ritz method. This method considers the coupled buckling mode as well as the global and local buckling modes. The validity of the present method is verified by comparing the results of the finite element analysis. In addition, this paper performs a parametric analysis to investigate the effects of the design parameters on the critical load and buckling mode shape of the composite lattice rectangular plate based on the present method. The results allow a database to be obtained on the buckling characteristics of composite lattice rectangular plates. Consequently, it is concluded that the present method which facilitates the calculation of the critical load and buckling mode shape according to the design parameters as well as the parametric analysis are very useful not only because of their structural design but also because of the buckling analysis of composite lattice structures.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.57-64
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• 2021

This paper conducted a comparative analysis of the shear buckling characteristics of trapezoidal and sinusoidal corrugated steel plates considering of their initial imperfection. Initial imperfection refers to the state where the shape of the corrugated plate is initially not perfect. As such, an initially imperfect shape was assumed using the eigen buckling mode. To calculate the buckling stress of corrugated steel plates, the linear buckling analysis used a boundary condition which was applied to the plate buckling analysis. For the comparison of trapezoidal and sinusoidal corrugation, the shape parameters were assumed using the case where the length and slope of each corrugation were the same, and the initial imperfection was considered to be from 0.1% to 5% based on the length of the steel plate. Here, for the buckling analysis, ANSYS, a commercial FEA program, was used. From the results of buckling analysis, the effect of overall initial imperfection showed that the larger the initial imperfection, the lower the buckling stress. However, in the very thin model, interaction or local buckling was dominant in the perfect shape, and in this case, the buckling stress did not decrease. Besides, the sinusoidal model showed higher buckling stress than the trapezoidal one, and the two corrugation shapes decreased in a similar way.

• 대한토목학회논문집
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• 제43권2호
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• pp.187-193
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• 2023

이 논문은 말뚝체의 자중을 고려한 말뚝의 좌굴거동에 관한 연구이다. 비균질 지반에 설치된 부분매립 말뚝의 좌굴을 지배하는 미분방정식과 경계조건을 유도하였다. Runge-Kutta법과 Regula-Falsi법을 결합한 수치해석법을 적용하여 말뚝의 좌굴하중과 좌굴형을 산정하였다. 계산된 좌굴하중의 수치해와 문헌값은 잘 일치하였고, 수치예를 통해 말뚝의 자중, 매립비, 세장비, 경계조건 및 지반의 반력형상비, 지반강성비가 말뚝의 좌굴특성에 미치는 영향을 분석하였다. 분석결과, 말뚝의 자중은 말뚝의 좌굴하중을 감소시켰으며 이러한 자중효과의 무시는 부분매립 말뚝의 좌굴하중을 과대평가할 수 있음을 확인하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권3호
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• pp.10-19
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• 2014

파형강판은 제형, 정현형 등의 형상으로 얇은 강판을 주름지게 가공한 것으로 두꺼운 평판을 대신하여 사용하여도 높은 면외방향의 강성을 확보할 수 있다. 또한, 아코디언효과로 축방향 강성이 거의 없어 플레이트거더의 웨브에 적용할 경우 웨브가 전단력만을 부담하는 방법으로 쉽게 설계할 수 있다. 그러나 파형강판의 전단좌굴은 평판과는 달리 국부좌굴과 전체좌굴 외에도 이들의 연성에 의해서도 좌굴이 발생하는 매우 복잡한 특성이 있으며, 이러한 연성좌굴에 대한 원인과 특성의 규명은 정현형의 경우 제형보다 연구결과가 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 정현형 파형강판의 전단좌굴 특성과 연성좌굴이 발생하는 경향에 대해서 연구하였다. 전단좌굴강도를 계산하기 위해서는 유한요소프로그램을 이용하였고 해석결과를 정해와 비교하였다. 또한, 주름의 두께와 형상 파라메타에 따른 좌굴응력 변화의 특성과 좌굴모드형상의 변화를 분석하였으며, 이들의 결과를 이론식의 결과와 비교하여 좌굴양상의 변화시점에 대해서 분석하였다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.9-12
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• 2019

We performed Raman spectroscopy on two different over-doped Bi₂Sr₂CaCu₂O_8+x (BSCCO), of which superconducting transition temperatures are 89 K and 77 K. Line-shape analysis of the Raman-spectrum was done, focused on B_1g bond buckling mode which have drawn a lot of attention, since photoemission studies showed an evidence for strong coupling between the mode and electron. The line-shapes show asymmetry and are well fitted by the Fano line-shape formula. Remarkably, we found that the peak line-widths from B_1g bond buckling mode in BSCCO show much broader than those in YBa₂Cu₃O_7-x. The broad line width can be attributed to the superstructure modulation of BSCCO. Our results imply that B_1g bond buckling mode may have close relation to the origin of superconductivity or to boosting the superconducting transition temperature in BSCCO.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제57권3호
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• pp.543-567
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• 2016

This study attempts to address the buckling and free vibration characteristics of an isotropic cylindrical panel subjected to non-uniform temperature rise using numerical approach. Finite element analysis has been used in the present study. The approach involves three parts, in the first part non-uniform temperature field is obtained using heat transfer analysis, in the second part, the stress field is computed under the thermal load using static condition and, the last part, the buckling and pre-stressed modal analysis are carried out to compute critical buckling temperature as well as natural frequencies and associated mode shapes. In the present study, the effect of non-uniform temperature field, heat sink temperatures and in-plane boundary constraints are considered. The relation between buckling temperature under uniform and non-uniform temperature fields has been established. Results revealed that decrease (Case (ii)) type temperature variation field influences the fundamental buckling mode shape significantly. Further, it is observed that natural frequencies under free vibration state, decreases as temperature increases. However, the reduction is significantly higher for the lowest natural frequency. It is also found that, with an increase in temperature, nodal and anti-nodal positions of free vibration mode shapes is shifting towards the location where the intensity of the heat source is high and structural stiffness is low.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.45-52
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• 2016

The single layer latticed domes have attracted many designers and researchers's attention all of the world, because these structures as spatial structure are of great advantage in not only mechanical rationality but also function, fabrication, construction and economic aspect. But single layer latticed domes are apt to occur the unstable phenomena that are called "buckling" because of the lack of strength of members, instability of structural shape, etc. In the case of latticed dome, there are several types of buckling mode such as overall buckling, local buckling, and member buckling according to the shape of dome, section type of member, the size of member, junction's condition of member and so on. There are many methods to increase the buckling strength of the single layer latticed dome, that is, with the change of geometrical shape of dome, the reinforcement of buckled member, etc. Therefore, the purpose of this study is to verify the reinforcement effect of buckled member when designers reinforce the buckled member to increase the buckling strength of single layer latticed dome with 3-way grid.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제9권5호
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• pp.483-490
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• 2000

After manufacturing a structure, the assembly of structural components is often not as perfect as expected due to the immaturity of current engineering techniques. Thus the actual buckling load for an element is sometimes not consistent with that predicted in the design. For design considerations, it is necessary to establish an analytical method for determining the buckling load experimentally. In this paper, a dynamic method is described for determining the linear buckling loads for elastic, perfectly flat plates. The proposed method does not require the application of in-plane loads and is feasible for arbitrary types of boundary conditions. It requires only the vibrational excitation of the plate. The buckling load is determined from the measured natural frequencies and vibration mode shapes.