• 한국추진공학회지
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• 제20권5호
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• pp.60-69
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• 2016

본 연구에서는 케로신-공기 혼합물 데토네이션 계산과 다물질 해석을 기반으로 데토네이션 하중에 의한 얇은 금속관의 열탄소성 거동에 대한 수치계산을 수행하였다. 데토네이션 하중은 케로신-공기 혼합물의 데토네이션을 활용하여 모델링하였으며, 검증을 위해 해석 결과를 C-J 조건과 실험적 셀 직경을 통해 비교 검증하였다. 또한 금속의 탄성/소성 거동을 확인하기 위하여, 소성 거동은 구리의 Taylor impact 문제로, 탄성 거동은 베를리움 평판 떨림 문제를 활용하였다. 온도에 의한 관의 탄소성 거동 변화를 확인하기 위하여 동일한 데토네이션 하중 하에서 초기 온도가 다른 관의 거동을 확인하고 이론식과의 비교를 통해 열연화 효과가 고려되어야 함을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권2A호
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• pp.71-77
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• 2011

본 논문은 고체의 동적 탄소성해석을 수행하기 위해 인장불안정이 제거된 SPH기법을 사용하였다. 인장불안정은 SPH 입자들이 인장력에 의해 서로 떨어져나가는 해석적 오류현상이며, 재료적 특성에 따라 해석결과에 큰 영향을 미치게 된다. 이와 같은 인장불안정을 제어하기 위한 방법으로 본 연구에서는 가상응력의 개념을 적용하였다. 본 연구에서 제시한 SPH에 의해 해석예제를 수행하여 해석법의 효율성을 검증하였으며, 해석예제로 원형 링의 충돌문제와, 절단, 균열과 같은 재료적 파괴문제를 수행하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제15권1호
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• pp.59-68
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• 2003

최근, 강합성 구조의 외부 프리스트레스 도입 기법에 대한 응용연구가 왕성하게 수행되고 있다. 이는 역학적 효율성, 시공성 및 경제적 합리성면에서 우수한 강합성 구조에 외부 프리스트레스를 도입하므로써, 여러 가지 구조적 장점을 획득할 수 있기 때문이다. 이 논문에서는 외부 프리스트레스를 강합성 교량의 강주형에 도입할 때, 재료 비선형을 고려한 프리스트레스 합성형의 탄소성영역 휨 거동특성을 해석적으로 검토하기 위한 변형증분법(Incremental Deformation Method, IDM)을 제안하였다. 그리고 이를 실험을 통해 검증하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제24권5호
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• pp.621-639
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• 2006

Stability of a cylindrical shell subject to a uniform axial compression, which is a power function of time, is examined within the framework of small strain elasto-plasticity. The material of the shell is incompressible and the effect of the elastic unloading is considered. Initially, employing the infinitesimal elastic-plastic deformation theory, the fundamental relations and Donnell type stability equations for a cylindrical shell have been obtained. Then, employing Galerkin's method, those equations have been reduced to a time dependent differential equation with variable coefficient. Finally, for two initial conditions applying a Ritz type variational method, the critical static and dynamic axial loads, the corresponding wave numbers and dynamic factor have been found. Using those results, the effects of the variations of loading parameters and the variations of power of time in the axial load expression as well as the variations of the radius to thickness ratio on the critical parameters of the shells for two initial conditions are also elucidated. Comparing results with those in the literature validates the present analysis.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제62권5호
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• pp.587-593
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• 2017

The objective of this analytical study is to calculate the elasto-plastic stresses of Functionally Graded (FG) hyperbolic disc subjected to uniform temperature. The material properties (elastic modulus, thermal expansion coefficient and yield strength) and the geometry (thickness) of the disc are assumed to vary radially with a power law function, but Poisson's ratio does not vary. FG disc material is assumed to be non-work hardening. Radial and tangential stresses are obtained for various thickness profile, temperature and material properties. The results indicate that thickness profile and volume fractions of constituent materials play very important role on the thermal stresses of the FG hyperbolic discs. It is seen that thermal stresses in a disc with variable thickness are lower than those with constant thickness at the same temperature. As a result of this, variations in the thickness profile increase the operation temperature. Moreover, thickness variation in the discs provides a significant weight reduction. A disc with lower rigidity at the inner surface according to the outer surface should be selected to obtain almost homogenous stress distribution and to increase resistance to temperature. So, discs, which have more rigid region at the outer surface, are more useful in terms of resistance to temperature.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제14권4호
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• pp.129-140
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• 1998

탄소성 유한 요소 해석은 기지의 변형률 증분에 대한 응력 적분을 필요로 하며, 탄소성 구성 모델의 경우 특별한 경우를 제외하고는 해석적인 응력 적분이 불가능하고 수치적인 방법을 필요로 한다. 이때 응력 수치 적분의 정확도가 비선형 유한요소해의 전체적인 정확도에 상당히 큰 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 탄소성 구성 관계의 응력 적분을 위하여 외연적 방법중의 하나로서 Sloan이 제안한 단계분할 절차를 보완하여 안정적이고 정착한 응력 수치 적분법을 제시하고자 한다. 수정 오일러 절차에 따른 오차 조절의 기본 개념은 그대로 사용하고 오차를 평가하는 기준에 응력 수준이 영향을 미치는 단점을 보완하여 응력 수준에 관계없는 안정적이고 정확한 수치 적분법을 제시하였으며, 그 결과의 신뢰성을 삼축시험모사를 이용하여 검증하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제17권2호
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• pp.173-178
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• 2011

선박에 사용되는 TEMA 열교환기 전열관의 확관 공정에서 발생되는 탄소성 응력과 변형량의 거동을 유한요소법으로 해석하였다. 열교환기의 관판 구명의 홈 깊이와 롤러 익스팬더의 작용압력을 변화시켜 해석한 결과, 전열관의 관판 구멍의 홈 깊이가 커지면 탄소성 압축응력은 감소하였고, 롤러 익스팬더 압력이 높을수록 관판 구멍의 홈 모서리 부분의 탄소성 응력이 증가되었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제23권5호
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• pp.487-504
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• 2006

Several new versatile two-dimensional p-version finite elements are developed. The element matrices are integrated analytically to guarantee the accuracy and monotonic convergence of the predicted solutions of the proposed p-version elements. The analysis results show that the convergence rate of the present elements is very fast with respect to the number of additional Fourier or polynomial terms in shape functions, and their solutions are much more accurate than those of the linear finite elements for the same number of degrees of freedom. Additionally, the new p-version plate elements without the reduced integration can overcome the shear locking problem over the conventional h-version elements. Using the proposed p-version elements with fast convergent characteristic, the elasto-plastic impact of the structure attached with the absorber is simulated. Good agreement between the simulated and experimental results verifies the present p-version finite elements for the analyses of structural dynamic responses and the structural elasto-plastic impact. Further, using the elasto-plastic impact model and the p-version finite element method, the absorber of the T structure on the Qiantang River is designed for its collision protection.

• 소성∙가공
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• 제30권2호
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• pp.83-90
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• 2021

In this paper, a parametric study on the influence of friction between materials on pull force in single clinching is conducted using an axisymmetric elasto-plastic finite element method and law of Coulomb friction. An appropriate finite element analysis model is given, which minimizes the effect of the material model and numerical factors including the number of quadrilateral finite elements and blank radius. It is emphasized that the elasto-plastic material model should be employed because the elastic deformation of the internal region is affected more by the pull force. It has been shown that the pull force increases as friction coefficient increases and that the optimized friction coefficient is around 0.4, which is qualitatively comparable with its theoretical value. When the friction coefficient reaches 0.5 in the example studied, the neck fracture is predicted.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제27권2호
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• pp.135-148
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• 2007

A new finite shear wall element model and a method for calculation of 3D multi-storied only shear walled or shear walled - framed structures using finite shear wall elements assumed ideal elasto - plastic material are developed. The collapse load of the system subjected to factored constant gravity loads and proportionally increasing lateral loads is calculated with a method of load increments. The shape functions over the element are determined as a cubic variation along the story height and a linear variation in horizontal direction because of the rigid behavior of the floor slab. In case shear walls are chosen as only one element in every floor, correct solutions are obtained by using this developed element. Because of the rigid behavior of the floor slabs, the number of unknowns are reduced substantially. While in framed structures, classical plastic hinge hypothesis is used, in nodes of shear wall elements when vertical deformation parameter is exceeded ${\varepsilon}_e$, this node is accepted as a plastic node. While the system is calculated with matrix displacement method, for determination of collapse safety, plastic displacements and plastic deformations are taken as additional unknowns. Rows and columns are added to the system stiffness matrix for additional unknowns.