• Steel and Composite Structures
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• 제20권6호
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• pp.1305-1322
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• 2016

This paper presents the results of experimental and numerical model analyses on partially encased composite columns under concentric loads. The main objective of this study is to evaluate the influence of replacing the conventional longitudinal and transverse steel bars by welded wire mesh on the structural behavior of these members under concentric loads. To achieve these goals experimental tests on four specimens of partially encased composite columns submitted to axial loading were performed and the results were promising in terms of replacing the traditional reinforcement by steel meshes. In addition, a numerical FE model was developed using the software DIANA$^{(R)}$ with FX+. The experimental results were used to validate the numerical model. Satisfactory agreement between experimental and numerical results was observed in both capacity and deformability of the composite columns. Despite of the simplifying assumptions of perfect bond between steel and concrete, the numerical model adequately represented the columns behavior. A finite element parametric study was performed and parameters including thickness of the steel profile and the concrete and steel strengths were evaluated. The parametrical study results found no significant changes in the partially encased columns behavior due to variations of the steel profile thickness or yield strength. However, significant changes in the post peak behavior were observed when using high strength concrete and these results suggest a change in the failure mode.

• 한국실내디자인학회논문집
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• 제29호
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• pp.273-280
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• 2001

In architecture, each project participant must maintain organic relationship with others. However, current practices are rather procedural and discrete than organic, which result in considerable inefficiencies. The cool-downs of Korean construction market also force the architects to be familiar with the new construction methods and systems. This research mainly focuses on the pre-development stage of such systems, analysing relationships between the information of architectural design and other parts of construction information like structure, construction, environment, and so forth. The result of analysis can be organized into attributes of members in a physical building, which can be modeled in a 3D system. The resulting model can be used for automated generation of drawing, Bill of Materials, finite element meshes for structural analysis and energy analysis, etc. by extracting meaningful information from it. Hence, the purpose of this research is to analysis the relationship among domain-specific information (e.g. structural engineering, construction detail, energy evaluation) that are represented in drawings, and to represent the attributes of the information relevantly so that they can be applied to each unit task that forms the whole project. Therefore, an object oriented methodology is introduced to compose design informations in three dimension, and expressing properties of building factors and materials, and to construct a database for computers to recognize architecture informations.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.533-541
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• 2007

계층적 p-세분화를 위해 Zienkiewicz-Zhu 오차평가법이 약간 수정되었으며, 이 방법의 유효성을 보이기 위해 휨을 받는 개구부를 갖는 Reinssner-Mindlin $C^{\circ}$-평판에 적용하였다. 유한요소해석상의 적응적 체눈을 결정하는 단계는 초수렴 팻취 복구기법에 기초를 둔 사후오차평가자와 연계된 p-세분화에 의해 제안되었다. 요소내의 변위장을 정의하기 위해 적분형 르장드르 고차 형상함수가 사용되는 반면 복구응력을 보간하기 위해 파스칼의 삼각수에 기초를 둔 같은 차수의 고차다항식이 사용되는 이유로 수정 Z/Z 오차평가는 종래의 방법과 다소 차이를 보여준다. 가우스 적분점에서의 응력을 최적화하기 위해 필요한 다항식으로 표현되는 응력함수를 얻기 위해 최소제곱법이 사용되었다. 고정된 요소망에 거의 최적의 형상함수 차수의 분배를 찾기 위한 전략이 논의되었는데, 허용되는 정확도를 얻을 수 있을 때까지 각 요소마다 형상함수의 차수를 불균등하게 증가시키는 방법으로, 소위 최적의 선택적 p-분배를 자동으로 결정하도록 되어있다. 위의 사항들을 L-형 평판 해석에 적용한 결과, 적응적 p-체눈설계 단계가 진행됨에 따라 자유도의 증가에 따라 오차량은 급격히 감소되는 것을 알 수 있었고, 제안된 오차 지시자에 의한 적응적 p-체눈 세분화는 최적 p-분배 진행방향에 근접하는 것을 볼 수 있었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.439-450
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• 2003

근래에 들어서 경제적 및 계획적인 요구에 의하여 충고를 줄일 수 있는 이점을 가진 플랫플레이트 구조물이 많이 건설되고 있다. 구조기술자들은 실무에서 플랫플레이트 구조물을 해석하기 위하여 일반적으로 유효보폭모델을 사용한다. 그러나 유효보폭 모델을 적용하기가 어려운 경우에는 유한요소법을 사용할 필요가 있으며, 이때 바닥판의 정확한 거동을 예측하기 위해서는 세분한 유한요소 모델을 사용하는 것이 필요하다. 전체 구조물을 수많은 유한요소로 세분하여 모형화하면 막대한 해석시간과 컴퓨터 메모리가 필요하게 된다. 따라서 본 연구에서는 상당히 정확한 해석결과를 쉽게 얻을 수 있는 효율적인 해석기법을 제안한다. 제안된 해석기법은 행렬응축기법을 통하여 생성된 수퍼요소를 사용하며 수퍼요소 경계부분의 변형적합조건을 만족시키기 위하여 수퍼요소를 개발할 때 가상보를 도입한다. 본 연구에서는 슬래브의 탄성계수를 감소시킴으로서 유효보폭모델에서 사용되고 있는 강성저감을 고려하였다. 수많은 요소론 사용한 유한요소모델 및 유효보폭모델을 사용하여 여러 가지의 예제구조물에 대하여 정적해석과 동적해석을 수행하고 본 연구에서 제안된 해석방법에 의한 결과와 비교함으로써 제안된 방법의 효율성과 정확성을 검증하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제33권4호
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• pp.225-235
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• 2020

초음파 탐상은 다양한 콘크리트 구조물의 비파괴검사에서 활용된다. 본 연구에서는 골재형상을 고려한 골재-모르타르 모델 생성과 초음파 전파 해석을 수행하였다. 실제 골재형상을 반영하기 위해 이미지처리를 통한 골재-모르타르 단면으로부터 모르타르와 골재 영역을 파악하고, 영역 경계형상을 보존하면서 격자를 생성하는 기법을 개발하였다. 개발된 기법에서는 모든 격자가 4각형으로 생성된다. 골재-모르타르 모델을 통해 초음파 전파 해석을 수행하였고 모델을 반무한체로 간주하기 위해 CALM 기반 경계흡수 조건을 적용하였다. 골재 및 결함을 포함한 이미지로부터 격자를 생성한 뒤, 결함 영역에 포함된 격자를 제거하여 공극결함을 모사하였다. 본격적인 결함탐지 전 선행 해석을 통해 모델 동특성을 고려한 적절한 가진 주파수를 결정 및 가진 신호형상을 설계하였다. 이후 case 별초음파 전파 해석을 통해 신호를 획득하고 신호 에너지 맵핑 작업을 통해 내부 결함을 가시화 하였다. 가시화 결과, 골재에 의한 다수반사 및 산란현상이 관찰되지만 결함부에서 신호 에너지는 가장 높게 나타났으며 모든 해석 case에서 결함위치 추정이 가능하였다. 또한 균열의 경우 형상파악도 가능하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제23권4호
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• pp.361-368
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• 2010

본 논문에서는 Park and Tak(2010)이 제안한 다공질매체 스태거드 방법의 효율성을 제고하기 위해 MPI(Message- Passing Interface) 라이브러리를 통한 병렬해석이 소개된다. 이를 위해 비압축, 비투과성 포화 다공질매체와 FEM을 통한 스태거드 방법이 간략히 소개된다. 그리고 병렬해석을 위한 MPI 라이브러리를 소개하고 스태거드 방법에 블록킹, 논블록킹 MPI 라이브러리를 접목시킨 병렬해석 알고리즘을 제안한다. 여기서는 변위와 간극수압 계산에서의 CPU 할당방법과 MPI 통신 규약을 통한 효율적인 프로그래밍 방법을 제시하고, 수치효율성을 검증하기 위한 2차원 모델의 순차해석과 병렬 해석 결과 값들을 요소개수에 따라 계산시간이 비교 검증된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권8호
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• pp.46-55
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• 2002

본 연구에서는 저가형 PC-클러스터 환경에서 운영 가능한 고속 병렬처리 기법을 활용하여 전기체 항공기 및 발사체 형상을 고려할 수 있는 천음속/초음속 비선형 플러터 해석시스템을 개발하였다. 이는 이론적으로 진보된 수치해석 기법인 전산구조동역학(CSD), 유한요소법(FEM) 및 전산유체역학(CFD) 기법을 동시에 연계하고 있으며, 각종 비행체의 공탄성안정성 설계 과정에서 공학적으로 매우 정밀한 데이터 제공이 가능하다. 개발된 공탄성 해석시스템의 뛰어난 응용성을 보이기 위해 국내에서 개발 중인 초음속 항공기의 전기체 형상에 대해 천음속/초음속 비선형 공탄성 해석을 수행하였다.

• 구강회복응용과학지
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• 제24권3호
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• pp.299-310
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• 2008

경부골 최대응력을 안정적으로 산출하기 위해서, 경부 디자인 형상이 비교적 단순한 메가젠 임플란트 모델을 대상으로, 유한요소 모델링을 통하여 경부골의 응력분포를 계산하였다. 그리고 산출된 응력분포를 회귀분석법으로 통계 처리하여 응력 집중점의 응력을 정량화 하였다. 결과는 모든 모델에서 경부골 응력은 치밀골 외면에 집중되었으며, 그 범위는 0.5mm 이내였다. 회귀분석법을 활용하기 위해서는 mesh 정밀도가 높아야 했으며, 이 경우 특이점의 최대 응력을 안정적으로 산출 할 수 있었다.

• 한국기계가공학회지
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• 제19권7호
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• pp.81-88
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• 2020

The geometry and the defect of the groove of the part provoke a sudden change of stress in a local region. The objective of this paper is to investigate the effects of the geometry and the imperfection of a small groove on stress distributions in the vicinity of the joined region for the ABS part with a thin wall using a three-dimensional finite element analysis (FEA). Several types of groove are designed to improve joining characteristics in the vicinity joined region. The imperfection model of the small-sized groove is obtained from observation of deposition characteristics of a fused deposition modeling process. Local stress distributions in the vicinity of the joined region are predicted by the FE model with refined meshes. The influence of the angle and the imperfection of the groove on appearance regions of the maximum stress and distributions of the defined principal stress for different loading conditions is examined using the results of FEAs. Finally, a proper design of the groove is proposed to improve joining characteristics between the substrate and the ABS part.

• 한국수자원학회논문집
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• 제42권11호
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• pp.973-988
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• 2009

본 연구의 목적은 자연 하천에서 마름/젖음 현상을 모의하기 위한 정확하고 정교한 2차원 유한요소 모형을 개발하는데 있다. 이에 본 연구에서는 마름/젖음의 처리를 위해서 흐름의 시간별 수위상승 및 하강 속도를 고려하여 계산구간에 대한 격자의 자동 생성 그리고 해석 후 마른 요소에 대한 요소 제거, 다시 적용된 경계 절점에 기준한 요소의 재구성 및 계산의 수행 등을 통해 마름/젖음을 처리할 수 있는 격자재구성 기법을 개발하였다. 개발된 모형의 적용성과 검증을 위하여 단순하도 및 실험수로에 대해 모의를 수행한 후 실측치와 비교-검토함으로써 모형의 정확성과 적용성을 입증하였다.