• 제목/요약/키워드: Composite cross-section

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고속전철 PSC 박스거더 교량의 합성거동에 관한 연구 (A Study on the Behavior of Composite PSC Box Girder High-speed Railway Bridges)

  • 김영진;김병석;강재윤
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 1998년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.54-60
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    • 1998
  • PSC box bridges by MSS construction method in high-speed railway may not be cast in place at one step. Web and bottom flange(U member) in the cross section are cast in place at first, then top flange will be cast in place later with some time lag. In this section, stress distributions of U member and top flange are different with those in generally complete cast in place cross section. In the composite section composed of two different aged members, the redistribution of stresses takes place. This results from time-dependent strain characteristics of concrete and the effects of forces applied at the various stages. For comparison in the present paper, two models, one with the composite cross section and the other with generally complete cast in place cross section, are analyzed. The longitudinal stress differences of two models on considering construction stages are compared. As the analysis results show the considerable differences in the stresses of cross section between two models, the composition of cross section is considered for rational design of PSC box girder bridge.

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복합재료 로터 블레이드 단면 모델링 프로그램 개발 (Development of Program for Modeling of Cross Section of Composite Rotor Blade)

  • 도형수;조진연;박일주;정성남;김태주;김도형
    • 한국항공우주학회지
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    • 제39권3호
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    • pp.261-268
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    • 2011
  • 복합재료 로터 블레이드는 각종 보강재와 더불어 적층된 형태로 구성되어 있어 그 단면 구조가 매우 복잡하고, 이로 인해 모델링에 어려움이 존재한다. 본 논문에서는 효율적인 로터 블레이드 단면 모델링을 위해 집합 연산에 기반 한 2차원 모델링 알고리듬을 활용하여 그래픽 사용자 환경을 갖춘 프로그램 KSec2D를 구현하였다. 구현된 프로그램을 이용하여 복잡한 로터 블레이드 단면 형상 모델링을 수행하고 이를 통해 복합재료 로터블레이드 모델링 시 개발된 프로그램의 유용성을 확인하였다.

복합재료 H-형 단면 보의 동적응답 해석 (Dynamic Response Analysis of Composite H-type Cross-section Beams)

  • 김성균;송오섭
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제20권6호
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    • pp.583-592
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    • 2010
  • Equations of motion of thin-walled composite H-type cross-section beams exposed to concentrated harmonic and non-harmonic time-dependent external excitations, incorporating a number of nonclassical effects of transverse shear, primary and secondary warping, and anisotropy of constituent materials are derived. The forced vibration response characteristics of a composite H-type cross-section beam exhibiting the circumferentially asymmetric stiffness(CAS) configuration are exploited in connection with the structural bending-torsion coupling resulting from directional properties of fiber reinforced composite materials.

General Purpose Cross-section Analysis Program for Composite Rotor Blades

  • Park, Il-Ju;Jung, Sung-Nam;Kim, Do-Hyung;Yun, Chul-Yong
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제10권2호
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    • pp.77-85
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    • 2009
  • A two-dimensional cross-section analysis program based on the finite element method has been developed for composite blades with arbitrary cross-section profiles and material distributions. The modulus weighted approach is used to take into account the non-homogeneous material characteristics of advanced blades. The CLPT (Classical Lamination Plate Theory) is applied to obtain the effective moduli of the composite laminate. The location of shear center for any given cross-sections are determined according to the Trefftz' definition while the torsion constants are obtained using the St. Venant torsion theory. A series of benchmark examples for beams with various cross-sections are illustrated to show the accuracy of the developed cross-section analysis program. The cross section cases include thin-walled C-channel, I-beam, single-cell box, NACA0012 airfoil, and KARI small-scale blades. Overall, a reasonable correlation is obtained in comparison with experiments or finite element analysis results.

시위 방향 비대칭 단면의 복합재료 박벽보의 동특성 연구: I. 단일-셀 (Dynamic Characteristics of Composite Thin-Walled Beams with a Chord wise Asymmetric Cross-Section: I. Single-Cell)

  • 김근택
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제12권6호
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    • pp.41-49
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    • 2018
  • 이번 연구에서는 복합재료 박벽보(thin-walled beam)에서 시위 방향으로 단일 셀의 비대칭성 단면을 가지는 모델을 선정하여, 단면의 형상에 대한 이론적인 동특성을 연구하였다. 이를 위해 전단 변형 효과(transverse shear effect)와 와핑 구속 효과(warping restraint effect), 보의 길이 방향으로 일정한 테이퍼비와 기하학적 단면비 등을 고려하고, 비대칭 단면의 와핑 함수 보정을 통해 수학적 모델링을 수행하였다. 그 결과에 따라, 고려한 단면의 질량 계수와 강성 계수 및 고유 진동수 등의 특성을 조사하였다. 특히, 단면의 비대칭성, 와핑 함수를 보정하지 않은 경우, 모델의 테이퍼비와 단면비 등이 고유 진동수에 미치는 영향을 비교 분석하였다.

복합소재 교량용 방호울타리의 최적 적층 단면 도출을 위한 낙하 충돌시험 (The Fall Impact test for Extraction of Optimal Stacking Section of Composite Safety Barrier for Bridge)

  • 홍갑의;전신열;김기승;김승억
    • 복합신소재구조학회 논문집
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    • 제2권1호
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    • pp.1-7
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    • 2011
  • 본 논문에서는 복합소재 방호울타리의 6가지 적층 단면에 대한 충돌시뮬레이션을 실시하여 최적 적층 단면을 결정하였다. 먼저 6가지 단면 형상에 대하여 설문 조사를 통하여 형상을 결정하였다. 결정된 보 단면에 대하여 6가지 적층설계를 하였다. 적층에는 CSM, DB, DBT, Roving 섬유를 사용하였다. LS-DYNA를 사용하여 수평 및 3:1 경사에 대한 복합소재 보를 모델링하였다. 직육면체 추 및 원통형 추를 사용하여 낙하 충돌 시뮬레이션을 실시하였다. 시뮬레이션결과를 비교 분석하여 최적 적층 단면을 도출하였다.

다중세포로 구성된 박벽 타원형 단면 복합재료 블레이드의 구조해석 (Structural Analysis of Thin-Walled, Multi-Celled Composite Blades with Elliptic Cross-Sections)

  • 박일주;정성남
    • Composites Research
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    • 제17권4호
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    • pp.25-31
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    • 2004
  • 본 연구에서는 다중세포로 구성된 타원형 단면 복합재료 블레이드의 정밀 1차원 보 해석모델을 개발하였다. 보의 정식화를 위하여 Reissner의 반보족에너지 함수를 이용하였으며, 고전적인 강성도 및 유연도법을 결합한 혼합보 이론 체계를 구축하였다. 타원단면의 특성계수들을 구하기 위해 단면의 외곽선을 유한개의 선분으로 분할하고 여기에 Gauss 적분을 수행하였다. 또한, 단면을 구성하는 각 세포에 대해 4개의 연속방정식이 충족되도록 구성하였다. 개발된 보 이론을 단일 및 이중세포로 구성된 타원형 복합재료 블레이드에 적용하였으며, 다차원 정밀 유한요소 해석 결과와 비교하여 그 타당성을 확보하였다.

복합신소재 도로구조물의 변환단면이 고유진동수에 미치는 영향 (The Effects of Different Cross Section on Natural Frequency of the Advanced Composite Materials Road Structures)

  • 한봉구
    • 한국도로학회논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.23-29
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    • 2013
  • PURPOSES: This paper aims to give a guideline and the way to apply the advanced composite materials theory to the road structures with different cross sections to the practicing engineers. METHODS: To simple but exact method of calculating natural frequencies corresponding to the modes of vibration of road structures with different cross sections and arbitrary boundary conditions. The effect of the $D_{22}$ stiffness on the natural frequency is rigorously investigated. RESULTS: Simple method of vibration analysis for calculating the natural frequency of the different cross sections is presented. CONCLUSIONS: Simple method of vibration analysis for calculating the natural frequency of the different cross sections is presented. This method is a simple but exact method of calculating natural frequencies of the road structures with different cross sections. This method is extended to be applied to two dimensional problems including composite laminated road structures.

복합재료 H형 단면 보의 자유진동 해석 (Free Vibration Analysis of Composite H-Type Cross-section Beams)

  • 김성균;송오섭
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제20권5호
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    • pp.492-501
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    • 2010
  • Equations of motion of thin-walled composite H-type cross-section beams incorporating a number of nonclassical effects of transverse shear and primary and secondary warping, and anisotropy of constituent materials are derived. The vibrational characteristics of a composite thin-walled beam exhibiting the circumferentially asymmetric stiffness system(CAS) and the circumferentially uniform stiffness system(CUS) are exploited in connection with the bending-transverse shear coupling and the bending-twist coupling resulting from directional properties of fiber reinforced composite materials.

랜덤하중이 가해진 복합재료 H-형 보의 동적 응답 해석 (Dynamic Response Analysis of Composite H-Type Cross-Section Beams to Random Loads)

  • 김성균;송봉건;송오섭
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2011년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.130-135
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    • 2011
  • A study of the bending-extension-transverse shear coupled random response of the composite beams with thin-walled open sections subjected to various types of concentrated and distributed random excitations is dealt with in this paper. First of all, equations of motion of thin-walled composite H-type cross-section beams incorporating a number of nonclassical effects of transverse shear and primary and secondary warping, and anisotropy of constituent materials are derived. On the basis of derived equations of motion, analytical expressions for the displacement response of the composite beams are derived by using normal mode method combined with frequency response function method.

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