• 제목/요약/키워드: Eigen Buckling analysis

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Modal Analysis법에 의한 무주대공간 구조물의 좌굴해석 (Buckling Analysis of the Large Span Spatial Structures by Modal Analysis)

  • 한상을;권택진
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1996년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.195-201
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    • 1996
  • This paper is mainly forcused on the application of modal analysis In analyze the geometrically non-linear buckling behaviors of large span spatial structures, and the evaluation of each eigen mode affected post-buckling behaviors and buckling loads. Modal analysis is applied . to derivation of the system matrices transforming actual displacement space into generalized coordinates space represented by coefficients multiplied in the linear combination of eigen modes which are independent and orthogonal each other. By using modal analysis method, it will be expected to save the calculating time by computer extremely. For example, we can obtain the satisfactorily good results by using about 7% of total eigen modes only in case of single layer latticed dome. And we can decrease the possibility of divergence on the bifurcation point in the calculation of post-buckling path. Arc-length method and Newton-Raphson iteration method are used to calculate the nonlinear equilibrium path.

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모드중첩법에 의한 고유모드의 유효성 및 연속체 근사 고유모드의 적용에 관한 연구 (A Study on the Effectiveness of Eigen Modes by Modal Analysis and Application of Approximate Eigen Modes for Continuum)

  • 김진기;문창훈;한상을
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1997년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.270-278
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    • 1997
  • The purpose of this paper is to evaluate the effectiveness of eigen modes by modal analysis and the application of approximate eigen modes for continuum. This study proposes the appropriate selection technique of eigen modes by modal analysis and the method for the reasonable survey of post-buckling path. And the buckling characteristics of a latticed dome is studied by the application of these approximate eigen modes which have sufficient accuracy and praticallity for response analysis in symmetric and anti-symmetric state of continuous shell. To prove the effectiveness of eigen modes and application of approximate eigen modes for continuum, these results are compared with those of direct method.

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제형 및 사인형 주름 강판의 초기 불완전 형상을 고려한 전단 좌굴 특성 비교 (A Comparitive Study on the Shear Buckling Characteristics of Trapezoidal and Sinusoidal Corrugated Steel Plate Considering Initial Imperfection)

  • 서건호;손수덕;이승재
    • 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.

등분포 중심축 하중을 받는 단층래티스돔의 좌굴거동 (Buckling Behaviors of Single-Layered Lattice Dome under Radial Uniform Loads)

  • 김충만;유은종;나창순
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제28권1호
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    • pp.53-61
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    • 2015
  • 본 논문에서는 대공간구조에 폭넓게 사용되는 단층 래티스돔의 비선형거동에 관한 비교 연구를 수행하였다. 단층 래티스돔은 특성상 두께가 얇은 쉘구조의 거동과 유사하므로 전통적인 쉘좌굴 이론을 적용하여 내력을 산출할 수 있으며 또한 이 결과를 유한요소해석 프로그램을 이용한 수치해석의 결과와 비교, 분석하였다. 쉘좌굴 이론을 이용하여서는 래티스 돔의 전체좌굴하중과 부재좌굴하중을 산정하였으며, 유한요소해석법을 이용하여서는 고유치 해석에 의한 좌굴하중과 기하학적 비선형 해석에 의한 극한하중을 각각 산정하였다. 래티스돔의 절점은 강절점 및 핀절점으로 각각 모델링하였다. 쉘좌굴이론에 의한 좌굴내력은 전체좌굴하중과 부재좌굴하중의 작은 값으로 결정되며 이 값은 유한요소해석을 이용한 고유치 해석보다는 비선형 해석에 의한 극한하중에 보다 근사한 값을 제공하였으며 또한 좌굴하중의 형식을 예측하는데에 유용하게 활용되었다.

Secondary buckling analysis of spherical caps

  • Kato, Shiro;Chiba, Yoshinao;Mutoh, Itaru
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제5권6호
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    • pp.715-728
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    • 1997
  • The aim of this paper is to investigate the secondary buckling behaviour and mode-coupling of spherical caps under uniformly external pressure. The analysis makes use of a rotational finite shell element on the basis of strain-displacement relations according to Koiter's shell theory (Small Finite Deflections). The post-buckling behaviours after a bifurcation point are analyzed precisely by considering multi-mode coupling between several higher order harmonic wave numbers: and on the way of post-buckling path the positive definiteness of incremental stiffness matrix of uncoupled modes is examined step by step. The secondary buckling point that has zero eigen-value of incremental stiffness matrix and the corresponding secondary mode are obtained, moreover, the secondary post-buckling path is traced.

초기 불완전성을 고려한 공간 트러스의 분기좌굴과 라이즈-스팬 비에 따른 임계하중 특성 (Characteristics of Buckling Load and Bifurcation in Accordance with Rise-span Ratio of Space Truss Considering Initial Imperfection)

  • 이승재;손수덕
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제24권3호
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    • pp.337-348
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    • 2012
  • 본 연구는 초기조건에 민감한 공간 트러스를 대상으로 불완전성으로 인한 분기거동 및 불안정 특성에 대해서 연구하였으며, 접선강성행렬의 행렬식과 고유치해석으로 임계점과 좌굴하중을 구하였다. 고유모드의 민감성에 의한 불안정 현상을 고찰하기 위해서 2-자유절점공간 트러스와 스타 돔 및 3링 돔 모델을 예제로 채택하였으며, 라이즈-스팬 비 및 하중 파라메타에 따른 좌굴하중의 영향을 분석하였다. 2-자유절점 모델의 초기 형상불완전성에 따른 민감성은 고유모드에 따라 임계 후 평형경로가 바뀌었으며, 좌굴하중은 불완전 량의 증가에 따라 감소하는 결과를 얻었다. 예제에서 나타난 두 가지 민감한 좌굴패턴은 자유절점의 변위 위치를 살펴봄으로서 설명할 수 있었고, 형상 불완전성에 따른 거동은 비대칭 고유모드가 가장 큰 영향을 주었다. 민감한 고유모드는 단순화한 모델의 비신장 메커니즘 기저와 유사하였다. 스타 돔 모델은 라이즈-스팬 비가 높을수록 전체좌굴보다는 국부좌굴이 우세하며, 하중 파라메타 값이 클수록 평형경로 상에 분기점이 발생하였다. 또한 스타돔과 3링 모델의 좌굴하중은 각각 극한점 하중레벨의 약 50-70% 및 80-90%로 나타났다.

원통쉘의 좌굴 거동 및 전단 변위에 따른 동적 특성 변화 (Buckling Behavior and Variation of Dynamic Characteristics under Shear Displacement of Cylindrical Shell)

  • 이창훈;우호길;구경회;이재한
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.756-759
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    • 2001
  • The purpose of this paper is to investigate the buckling and dynamic characteristics for the cylindrical shell under shear loading. To do this, a vibration model tests and analyses and static buckling analyses were performed for the reduced scale model of nuclear reactor vessel. From the results of vibration modal analysis with the pre-shear displacement loads, it is known that the beam vibration mode is not affected by the shear displacement, however shell vibration modes are significantly affected by it. As the pre-shear displacement increases to the critical buckling displacement, the 1st shell vibration frequency in greatly reduces and approaches to zero value.

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단층 래티스 돔의 기하학적 비선형 좌굴하중 추정에 관한 연구 (A Study on the Presumption of Geometrically Nonlinear Buckling Load of the Single Layer Layer Latticed Dome)

  • 이정현;최일섭;이상주;한상을
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.12-19
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    • 2005
  • The single layer latticed dome is very sensitive on the slenderness ratio and half open angle of the elements, load condition and the connection type because it is organized by a lot of thin elements, so we have to use the geometrically nonlinear buckling load when the buckling behavior of the structures is analyzed But, it is very difficult to design the single layer latticed domes considered all conditions. Therefore the purpose of this paper is to propose the appropriate design method of the single layer latticed dome considered the geometrically nonlinear buckling load in base on the linear buckling load by the eigen-value analysis.

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반도체 리드프레임 펀치의 좌굴에 관한 보강설계 (The Reinforced Design for the Buckling of Semiconductor Lead Frame Punch)

  • 이인수;고대철;김병민
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.1008-1011
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    • 2005
  • It is necessary for the design of lead frame punches in blanking to consider buckling because inner lead pitch of lead frame has been narrowed by miniaturization and high accumulation of semiconductor. In addition, if process variables change in press stamping process, the lift of punches is no longer influenced in wear and punches can be broken suddenly. To prevent the fracture of fine pitch lead frame punches, having considered applying reinforcement to it, this paper verified the design with buckling analysis. This study presents the optimal position and number of reinforcement to be attached to punches. Finally this study presents design rules of attaching reinforcement.

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초공동 운동체 구조물의 동적 불안정성 연구 (The Study of Dynamic Instability of Supercavitating Shell Structures)

  • 김승조;변완일;장채규;조진연
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2010년도 제34회 춘계학술대회논문집
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    • pp.469-471
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    • 2010
  • 초공동 수중 운동체의 구조물은 수중 운동 시에 유동 마찰에 의해 생성되는 높은 축 방향 하중과 추력의 조합에 의해 좌굴 현상이 발생하게 되며, 이는 구조물의 손상과 연결된다. 따라서 운용하고자 하는 수동 운동체의 속도 범위에서 이러한 좌굴이 발생되지 않도록 구조 설계가 요구되며, 이는 유한요소 해석을 이용한 정적 및 동적 좌굴 해석으로 좌굴 예측이 가능하다. 본 연구에서는 이러한 좌굴 해석을 위한 기초적인 소개와 유한요소 좌굴 해석에 필요한 고유치 해법을 소개하고, 좌굴 해석에 앞서 고유치 해법을 통한 고유 진동수 및 모드 형상을 DIAMOND/IPSAP 프로그램을 통해 예측하여 보았다.

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