• 국제초고층학회논문집
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• 제1권4호
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• pp.271-281
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• 2012

Tianjin Goldin Finance 117 tower has an architectural height of 597 m, total of 117 stories, and the coronation of having the highest structural roof of all the buildings under construction in China. Structural height-width ratio is approximately 9.5, exceeding the existing regulation code significantly. In order to satisfy earthquake and wind-resisting requirements, a structure consisting of a perimeter frame composed of mega composite columns, mega braces and transfer trusses and reinforced concrete core containing composite steel plate wall is adopted. Complemented by some of the new requirements from the latest Chinese building seismic design codes, design of the super high-rise building in high-intensity seismic area exhibits a number of new features and solutions to professional requirements in response spectrum selection, overall stiffness control, material and component type selection, seismic performance based design, mega-column design, anti-collapse and stability analysis as well as elastic-plastic time-history analysis. Furthermore, under the prerequisite of economic viability and a series of technical requirements prescribed by the expert review panel for high-rise buildings exceeding code limits, the design manages to overcome various structural challenges and realizes the intentions of the architect and the client.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.410-413
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• 2005

The results of an experimental and analytical study of composite pressure hull on buckling pressure are presented for LRN 300. Composite tensile test was done to know the composite material properties applied FE analysis for URN composite. We predicted the buckling and post buckling analysis of composite laminated cylindrical panels under external compression by using ABAQUS /Standard[Ver 6.4]. To obtain nonlinear static equilibrium solutions for unstable problems, where the load-displacement response can exhibit the type of nonlinear buckling behavior, during periods of the response, the load and/or the displacement may decrease as the solution evolves, used the modified Riks method. The modified Riks method is an algorithm that allows effective solution of such cases [7]. Experiments were conducted to verify the validation of present analysis for cross-ply laminated shells. The shells considered in the study have two different lamination patterns, $[{\pm}45/0/90]_{18s\;and}\;[/0/90]_{18s}$. Cylindrical panel of experiment and analysis have the radius of 200mm, length of 210mm and 60 degree of cutting angle. The critical load from experiment is $69\%$ of that of numerical analysis, because the fracture of matrix was generated before buckling. So URN 300 is not proper to use at the condition under high external pressue.

• Composites Research
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• 제30권6호
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• pp.384-392
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• 2017

인장과 압축하중 모두를 효과적으로 지지할 수 있는 새로운 샌드위치 체결부 구조의 설계를 위해, 체결부 형상이 다른 3가지 샌드위치 판넬에 대한 인장 및 압축 시험을 수행하였다. 샌드위치 판넬의 코어는 주로 알루미늄 플렉스 허니콤이지만, 타 구조물과의 체결을 위해 두께가 얇아지면서 단순 적층판으로 변하는 램프 영역에서는 PMI 폼 코어를 사용하였고, 면재에는 탄소섬유 복합재를 사용하였다. 형상 1에서는 복합재 플랜지와 샌드위치 구조가 일체형으로 연결된다. 형상 2와 3에서는 별도로 제작된 알루미늄 플랜지가 복합재 적층판에 하이록핀과 접착제로 체결된다. 시험 결과 형상 1, 2, 3의 평균 압축파손하중은 각각 295 kN, 226 kN, 291 kN으로 나타났고, 평균 인장파손하중은 각각 47.3(층간분리), 83.7 kN(볼트파손), 291 kN(치구손상)으로 나타났다. 압축 파손하중만을 고려할 경우 플랜지와 샌드위치 판넬을 복합재 일체형으로 제작한 형상 1과 3이 우수한 특성을 보였다. 그러나 형상 1의 경우 인장하중을 받을 때 낮은 하중에서 플랜지 모서리 부분에서 층간분리가 발생하였다. 따라서 인장과 압축하중을 동시에 효과적으로 지지할 수 있는 구조는 모서리에서 층간분리의 위험이 없게 별도의 알루미늄 플랜지를 사용하여 볼트로 체결한 형상 3임을 확인하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제18권1호
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• pp.1-28
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• 2015

In this paper, the dynamic response of functionally gradient steel (FGS) composite cylindrical panels in steady-state thermal environments subjected to impulsive loads is investigated for the first time. FGSs composed of graded ferritic and austenitic regions together with bainite and martensite intermediate layers are analyzed. Thermo-mechanical material properties of FGS composites are predicted according to the microhardness profile of FGS composites and approximated with appropriate functions. Based on the three-dimensional theory of thermo-elasticity, the governing equations of motionare derived in spatial and time domains. These equations are solved using the hybrid Fourier series expansion-Galerkin finite element method-Newmark approach for simply supported boundary conditions. The present solution is then applied to the thermo-elastic dynamic analysis of cylindrical panels with three different arrangements of material compositions of FGSs including ${\alpha}{\beta}{\gamma}M{\gamma}$, ${\alpha}{\beta}{\gamma}{\beta}{\alpha}$ and ${\gamma}{\beta}{\alpha}{\beta}{\gamma}$ composites. Benchmark results on the displacement and stress time-histories of FGS cylindrical panels in thermal environments under various pulse loads are presented and discussed in detail. Due to the absence of similar results in the specialized literature, this paper is likely to fill a gap in the state of the art of this problem, and provide pertinent results that are instrumental in the design of FGS structures under time-dependent mechanical loadings.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권9호
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• pp.45-52
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• 2006

압전재료를 사용한 복합재료 패널의 플러터 억제 방법으로서 비선형 모델을 기반으로 하는 비선형 제어기법 중의 하나인 궤환 선형화에 의한 제어방법을 소개하였다. 기존의 패널 플러터 제어기에 대한 대부분의 연구들은 선형모델을 기반으로 설계된 선형2차제어기(LQR: Linear Quadratic Regulator)였음에 비해, 본 연구에서 제안한 비선형제어기는 시스템이 갖고 있는 비선형 특성들을 모두 고려해서 설계하였다. 압전 작동기로서는 PZT를 사용하였다. 가상변위의 원리와 4절점 사각형 요소를 사용하여 이산화된 비선형 운동방정식을 유도하였으며 제어기 설계를 위해 모달 변환을 통해 상태공간에서의 비선형 연계-모달 방정식으로 변환하였다. 본 논문에서 제안한 비선형 제어기에 의한 제어 결과와 선형모델을 기반으로 한 LQR 제어결과를 Newmark 수치적분법을 통해 시간영역에서 비교하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제8권2호
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• pp.145-158
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• 2008

In slender sections there is a substantial post-buckling strength provided after the formation of local buckling waves. These waves happened due to normal stresses or shear stresses or both. In this study, a numerical investigation of the behavior of slender I-section beams in combined pure bending and shear has been described. The studied cases were assumed to be prevented from lateral torsional buckling. To achieve this aim, a finite element model that simulates the geometric and material nonlinear nature of the problem has been developed. Moreover, the initial geometric imperfections were included in the model. Different flange and web width-thickness ratios as well as web panel aspect ratios have been considered to draw complete set of interaction diagrams. Results reflect the interaction behavior between flange and web in resisting the combined action of moments and shear. In addition, the web panel aspect ratio will not significantly affect the combined ultimate shear-bending strength as well as the post local buckling strength gained by the section. Results are compared with that predicted by both the Eurocode 3 and the American Iron and Steel specifications, AISI-2001. Finally, an empirical interaction equation has been proposed.

• Steel and Composite Structures
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• 제33권6호
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• pp.865-875
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• 2019

The current article proposed to develop a geometrical model for the analysis and modelling of the uniaxial functionally graded structure using the higher-order displacement kinematics with and without the presence of porosity including the distribution. Additionally, the formulation is capable of modelling three different kinds of grading patterns i.e., Power-law, sigmoid and exponential distribution of the individual constituents through the thickness direction. Also, the model includes the distribution of porosity (even and uneven kind) through the panel thickness. The structural governing equation of the porous graded structure is obtained (Hamilton's principle) and solved mathematically by means of the isoparametric finite element technique. Initially, the linear frequency parameters are obtained for different geometrical configuration via own computer code. The comparison and the corresponding convergence studies are performed for the unidirectional FG structure for the validation purpose. Finally, the impact of different influencing parameters like aspect ratio (O), thickness ratio (S), curvature ratio (R/h), porosity index (λ), type of porosity (even or uneven), power-law exponent (n), boundary condition on the free vibration characteristics are obtained for the FG panel and discussed in details.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제42권6호
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• pp.714-722
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• 2014

선행연구에서 다양한 목질 보드류를 열분해하여 다공질 탄화보드 제조에 성공하였고, 높은 난연성, 전자파차폐성, 원적외선방사, 폼알데하이드 흡착성, 흡음성능을 확인하였다. 본 연구에서는 경제성과 흡음성이 뛰어난 탄화 중밀도 섬유판(MDF)을 선택하여 보다 높은 흡음성능을 부여하기 위해 다른 흡음재료에도 사용 중인 샌딩처리와 타공기법을 시도하였다. 또한 개선된 흡음성능을 바탕으로 실제 음향판을 제작하여 그 음향적 효과를 파악하였다. 탄화 MDF를 십자모양(타공 5개), 직사각형모양(타공 9개), 일자모양(타공 5개)으로 타공 처리한 후, 흡음률을 측정한 결과, 무처리 탄화 MDF의 흡음률은 14% 정도를 나타내었고, 직사각형모양 타공 시편이 16.01%로 흡음률이 가장 높았고 십자모양 타공 시편이 15.68%, 일자 타공 시편은 14.25%의 흡음률을 나타내어 그 효과가 미미하였다. 반면에, 탄화 MDF의 표면을 각 1, 2, 3 mm로 표면샌딩 처리후 흡음률을 측정한 결과, 무처리 시편(13%)에 비해 65% 증가한 21.7% (1 mm 샌딩), 21.83% (2 mm 샌딩), 19.37% (3 mm 샌딩)를 확인하였다. 이 결과를 바탕으로 실대형 탄화보드 복합 음향판을 제작하였으며 잔향실법으로 흡음시험한 결과 감음계수 0.45로 높은 흡음성능을 발휘하여 상업화도 가능할 것으로 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권4호
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• pp.617-624
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• 2021

본 연구에서는 리빙 콘크리트 패널 설계시, 재료적 측면에서 모재료의 품질을 제어하기 위하여 마그네시아 복합체의 마그네시아 및 인산칼륨 비율에 따른 품질특성을 평가하였다. 품질특성은 W/B는 7수준(30, 35, 40, 45, 50, 55 및 60%), P:M 4수준(1:0.5, 1:1.0, 1:2.0 및 1:3.0 vol. %)에 따라 제조하여 평가하였다. 마그네시아 복합체의 플로우 평가결과, W/B가 증가할수록 플로우가 증가하는 경향이 나타났으며, P:M 증가에 따라 플로우가 감소하는 경향이 나타났다. 마그네시아 복합체의 압축강도 평가결과, P:M이 증가함에 따라 강도가 감소하는 경향이 나타났으나 최적의 배합비율이 존재함을 확인할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권9호
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• pp.1099-1107
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• 2013

본 연구에서는 알루미늄 압출재로 구성된 한국형 표준전동차모델(K-EMU)의 차체를 대상으로 치수 최적설계와 구조체 소재 변경을 통한 경량화방안에 대해 연구하였다. 우선 K-EMU 차체의 하부구조, 측벽구조, 단부구조의 부재별 두께를 현재의 압출가능 두께를 적용하여 치수 최적화 기법으로 약 14.8% 경량화 하였다. 그리고 치수최적설계 된 K-EMU 차체에 유지보수성이 좋은 고장력강(SMA570)재질의 프레임타입 하부구조를 적용하여 초기 K-EMU 차체대비 약 3.8% 경량화 된 하이브리드 차체를 도출하였다. 마지막으로 샌드위치 복합재를 하부구조와 지붕구조에 적용하여 초기 K-EMU 차체대비 약 30% 경량화 된 초경량 하이브리드 차체를 도출하였다. 도출된 차체 모델들은 모두 전동차 구조체 하중시험법을 만족하였다.