The elastic budding strength of a GFRP pipe reinforced with ribs was evaluated. The height and thickness of a rib and the spacing between two adjacent ribs were considered as factors affecting tlje budding strength of the pipe. And also, the ratio of the longitudinal stiffness and transverse stiffness was considered as the parameter affecting on the budding strength because GFRP is orthotropic material. Buckling strengths of various GFRP pipe models with different shapes and stiffness ratio were evaluated by FE analyses and a formula to estimate the elastic buckling strength of a rib-reinforced pipe made of orthotropic material was suggested from the regression with FE analysis results. Analysis results show that a rib-reinforced pipe has superior buckling strength to a general flat pipe and the suggested formula estimates accurate buckling strength of the rib-reinforced pipe.
파형강판은 아코디언 효과로 인하여 전단력에만 저항하는 특징이 있다. 파형강판에 작용하는 전단력으로 인하여 파형강판은 국부, 전체 및 연성 전단 좌굴에 의한 파괴가 발생할 수 있다. 여러 연구자들에 의하여 파형강판의 전단 거동에 관한 연구가 이루어졌으나, 파형강판의 전단 거동에 관한 명확한 규명이 이루어 지지 않아 보수적인 설계 방법이 적용되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 파형강판의 전단 좌굴 강도에 대한 연구를 수행하였으며, 연구 결과를 검증하기 위하여 파형강판의 전단 좌굴 실험을 실시하였다. 먼저, 기존 연구자들이 제시하였던 국부, 전체 및 연성 좌굴 응력식을 실 교량 제원을 고려하여 간략하게 나타내었으며, 이 과정에서 전체 및 연성 전단 좌굴 계수와 파형강판의 전단 좌굴 계수를 제시하였다. 이러한 전단 좌굴 계수와 좌굴 곡선을 이용하여 파형강판의 전단 강도를 결정할 수 있다. 실험결과와 기존 연구자들의 결과를 본 연구의 전단 강도와 비교하였으며, 그 결과 제안된 강도는 제형 파형강판의 전단 강도를 합리적으로 평가하는 것으로 나타났다.
First, three point bending analysis for the inclined press door impact beam was carried out to investigate inclination angle effect on the maximum strength with varying support distance. Next, for the system model with spring elements representing body stiffness at door mounting area, the bending structural behavior of impact beam mounted on vehicle was estimated. The mounting distance and inclination angle were changed and the beam bending buckling strength was presumed at the head displacement below which spring stiffness change has little effect on the load. Finally strength ratio to predict the bending buckling strength of impact beam mounted on vehicle from three point bending maximum strength of fixed support distance was suggested.
압축력을 받는 얇은 원통형 쉘 구조물은 좌굴에 대한 안정성을 검토해야 한다. 좌굴에 대한 검토 시, 좌굴강도에 민감한 영향을 미치는 초기결함에 대한 중요성은 많은 선행연구에서 언급하였으나 다양한 초기결함의 영향성을 반영 할 수 있는 좌굴강도 연구가 필요하다. Eurocode에서 제시하고 있는 초기결함의 영향성을 반영하는 설계 계수 ${\alpha}$의 경우도 단면의 두께로 결정되는 특정 초기결함만을 포함하고 있어 다양한 초기결함에 대한 좌굴강도를 예측하기 어렵다. 본 논문에서는 초기결함의 영향성을 보기 위해 초기결함의 크기를 변화시켜가며 휨을 받고 있는 원통형 단면의 좌굴강도를 기하 재료비선형 해석을 통해 얻어내었다. FEM해석을 통하여 다양한 초기결함을 반영할 수 있는 수정된 ${\alpha}^{\prime}$을 제안하여 보다 합리적인 원통형 휨 좌굴강도를 계산할 수 있는 방법을 제시하였다.
본 연구에서는 이방성 재료로 구성된 파형 관로의 좌굴 거동을 분석하였으며, 좌굴거동에 영향을 미치는 변수로서 파형의 높이와 길이, 암거의 직경과 두께가 고려되었다. 또한 이방성 재료의 특성을 고려하여, 길이방향의 강성과 원주방향의 강성도 함께 좌굴거동에 영향을 미치는 인자로서 고려되었다. 다양한 형상의 파형 관로에 대해 유한요소해석을 수행하여 매개변수연구를 하였으며, 유한요소해석 결과를 바탕으로 이방성 재료로 구성된 파형 관로의 좌굴강도를 추정할 수 있는 간략식을 제안하였다. 해석결과, 파형 관로는 일반적인 평탄한 관로에 비해 우수한 좌굴강도를 보였으며, 제안식 또한 유한요소해석 결과에 근접하는 좌굴강도를 보여주었다.
Although some scholars have studied the thermal post-buckling of graphene platelets strengthened metal foams (GPLRMFs) plates, they have not considered the influence of initial geometrical imperfection. Inspired by this fact, the present paper studies the thermal post-buckling characteristics of GPLRMFs plates with initial geometrical imperfection. Three kinds of graphene platelets (GPLs) distribution patterns including three patterns have been considered. The governing equations are derived according to the first-order plate theory and solved with the help of the Galerkin method. According to the comparison with published paper, the accuracy and correctness of the present research are verified. In the end, the effects of material properties and initial geometrical imperfection on the thermal post-buckling response of the GPLRMFs plates are examined. It can be found that the presence of initial geometrical imperfection reduces the thermal post-buckling strength. In addition, the present study indicates that GPL-A pattern is best way to improve thermal post-buckling strength for GPLRMFs plates, and the presence of foams can improve the thermal post-buckling strength of GPLRMFs plates, the Foam- II and Foam- I patterns have the lowest and highest thermal post-buckling strength. Our research can provide guidance for the thermal stability analysis of GPLRMFs plates.
Place that have cutout inner bottom and girder and floor etc. in hull construction absence is used much, and this is strength in case must be situated, but establish in region that high stress interacts sometimes fatally in region that there is no big problem usually by purpose of weight reduction, a person and change of freight piping etc.. Because cutout's existence gnaws in this place, and, elastic buckling strength by load causes large effect in ultimate strength. Therefore, perforated plate elastic buckling strength and ultimate strength is one of important design criteria which must examine when decide structural elements size at early structure design step of ship. Therefore, and, reasonable elastic buckling strength about perforated plate need design ultimate strength. Calculated ultimate strength change several aspect ratioes and cutout's dimension. and thickness in this investigation. Used program applied ANSYS F.E.M code transformation finite element law that is mediocrity finite element analysis code.
Plate that have cutout inner bottom and girder and floor etc. in hull construction absence is used much, and this is strength in case must be situated, but establish in region that high stress interacts sometimes fatally in region that there is no big problem usually by purpose of weight reduction, a person and change of freight, piping etc.. Because cutout's existence gnaws in this place, and, elastic buckling strength by load causes large effect in ultimate strength. Therefore, perforated plate elastic buckling strength and ultimate strength is one of important design criteria which must examine when decide structural elements size at early structure design step of ship. Therefore, and, reasonable elastic buckling strength about perforated plate need design ultimate strength. Calculated ultimate strength change several aspect ratioes and cutout's dimension, and thickness in this investigation. Used program applied ANSYS F.E.M code based on finite element method.
Finite element buckling analysis of insulated transition flue ducts is carried out to determine the critical buckling load multipliers when subjected to axial compression for design process. Through this investigation, the results of numerical computations to examine the buckling strength for different possible duct shapes (cylinder, and circular-to-square) are presented. The load multipliers are determined through detailed buckling analysis taking into account the effects of geometrical construction and duct plate thickness which have great influence on the buckling load. Enhancement in the buckling capacity of such ducts by the addition of horizontal and vertical stiffeners is also investigated. Several models with varying dimensions and plate thicknesses are examined to obtain the linear buckling capacities against duct dimensions. The percentage improvement in the buckling capacity due to the addition of vertical stiffeners and horizontal Stiffeners is shown to be as high as three times for some cases. The study suggests that the best location of the horizontal stiffener is at 0.25 of duct depth from the bottom to achieve the maximum buckling capacity. A design equation estimating the buckling strength of geometrically perfect cylindrical-to-square shell is developed by using regression analysis accurately with approximately 4% errors.
건축물이 고층이 될 수록 고강도 강재의 사용요구가 증대된다. 그러나 고강도 강재는 일반 강재와는 전혀 다른 기계적 특성을 갖고 있다. 고강도 강재를 건축구조물에 적용하기 위해서는 비탄성 영역에서의 거동이 일반 강재와 동등한가를 확인해야 한다. 본 연구에서는 SM570TMC 강재로 제작된 박스형 및 H형 단면을 갖는 기둥의 국부좌굴강도를 평가하기 위해서 중심압축실험을 세장비를 변수로 수행하였다. 단주압축 실험결과 판폭두께비의 제한치를 만족하는 기둥부재의 최대내력은 국부좌굴에 의해 결정되며, 판폭두께비를 만족시키지 못하는 경우에는 최대내력에 도달하기 전에 국부좌굴이 발생되었으나 급격한 내력저하는 발생되지 않았다. 장주압축 실험결과 SM570TMC 강재는 허용응력도 설계법과 한계상태 설계법에서 정하고 있는 설계기준을 만족하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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