• Wind and Structures
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• 제6권3호
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• pp.179-196
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• 2003

A long suspension bridge is often located within a unique wind environment, and strong winds at the site seldom attack the bridge at a right angle to its long axis. This paper thus investigates the buffeting response of long suspension bridges to skew winds. The conventional buffeting analysis in the frequency domain is first improved to take into account skew winds based on the quasi-steady theory and the oblique strip theory in conjunction with the finite element method and the pseudo-excitation method. The aerodynamic coefficients and flutter derivatives of the Tsing Ma suspension bridge deck under skew winds, which are required in the improved buffeting analysis, are then measured in a wind tunnel using specially designed test rigs. The field measurement data, which were recorded during Typhoon Sam in 1999 by the Wind And Structural Health Monitoring System (WASHMS) installed on the Tsing Ma Bridge, are analyzed to obtain both wind characteristics and buffeting responses. Finally, the field measured buffeting responses of the Tsing Ma Bridge are compared with those from the computer simulation using the improved method and the aerodynamic coefficients and flutter derivatives measured under skew winds. The comparison is found satisfactory in general.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제13권6호
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• pp.165-180
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• 1997

건물의 지하외벽 또는 암거나 박스 칼버트와 같은 지하구조물은 되메움한 흙의 자중에 의한 하중 이외에 되메움이 완료된 후 주차장을 신설하거나 도로를 건설하면 차량이나 구조물에 의해 표면에 작용하는 점하중, 띠하중, 선하중 등의 외부 하중을 지자하게 된다. 이러한 상재하중에 의한 지중응력은 구조물에 영향을 받아 수평압력 및 연직압력을 증가시킨다. 상재하중에 의해 증가하는 지중응력을 계산하는 방법은 지반이 반무한 탄성체이며 등방성이고 균질하다는 가정하의 Boussinesq(1885)의 탄성론에 의한 지중응력 산정법과 지반은 등향적(imtropic)이고 균질하며 활동선이 Coulomb의 기준에 맞는다라는 가정하에 Krey(1936), Ohde(1952) 등의 소성론에 따른 산정법 및 이를 조합한 Schmitt(1992) 등이 제시한 탄소성론에 의한 산정 법등이 제시되었다. 본 연구에서는 탄소봉으로 지반을 조성한 후 되메움 공간의 크기가 다른 경우 그 표면에 등분포 띠 하중으로서 상재하중이 작용할 때 증가되는 수평토압의 크기, 벽체에 작용하는 토압에 의한 수직압력 및 굴착면 하부에 작용하는 연직토압을 측정하여 상재하중과토압의 관계를규명하였다. 또한, Mohr-Coulomb의 지반구성모델을 이용한 유한차분법 (FDM)으로 해석하여 그 결과를 실험 결과와 비교, 검토하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제28권4호
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• pp.243-251
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• 2016

두께가 얇아짐에 따라 강바닥판은 윤하중의 작용으로 국부적으로 매우 큰 변형이 발생하고, 이것은 교면포장에 종방향으로 구조적인 균열을 야기 시킬 수 있다. 이 연구에서는 강바닥판의 윤하중 국부해석을 위하여 가로보의 휨 및 비틀림강성을 엄밀히 고려할 수 있는 평면쉘 스트립요소, 프리즘요소, 그리고 이 두요소를 연결하는 링크요소로 구성된 개선된 유한대판법을 제시하고자 한다. 이 방법의 효용성을 검증하기 위하여, 강판 플레이트 거더교의 일부를 해석예제로 선택하여 연직처짐 및 교축직각방향 변형율 결과를 쉘요소, 솔리드요소, 그리고 코히시브요소를 이용한 ABAQUS 해석결과와 비교, 검토하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제45권2호
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• pp.175-191
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• 2022

A review of previous studies shows that although there is a considerable difference between buckling loads of structures under follower and non-follower lateral loads, only the buckling load of FGM elliptical cylindrical shell under non-follower lateral load was investigated in the literature. This study is the first to obtain the buckling load of elliptical FGM cylindrical shells under follower lateral load and also make a comparison between buckling loads of elliptical FGM cylindrical shells under follower and non-follower lateral loads. Moreover, this research is the first one to derive the load potential function of elliptical cylindrical shell. In this regard, the FGM cylindrical elliptical shell was modeled using the semi-analytical finite strip method and based on the First Shear Deformation Theory (FSDT). The shell is discretized by strip elements aligned in the longitudinal direction. The Lagrangian and harmonic shape functions were considered in the circumference and longitudinal directions, respectively. The buckling pressure of the shell under follower and non-follower lateral loads was obtained from eigenvalue problem. The results obtained from the model were compared with those presented in the literature to evaluate the validity of the model. A comparison index was defined to compare the buckling loads of the shell under follower and non-follower lateral load. A parametric study was carried out to investigate the effects of material properties and shell geometry characteristics on the comparison index. For the elliptical cylindrical shells with length-to-radius ratio greater than 16 and major-to-minor axis ratio greater than 0.6, the comparison index reaches to more than 20 percent which is significant. Moreover, the maximum difference is about 30 percent in some cases. The results obtained from the parametric study indicate that the buckling load of long elliptical cylindrical shell under non-follower load is not reliable.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권6호
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• pp.503-508
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• 2007

본 연구에서는 대변형 보이론을 이용하여 무베어링 로터 시스템의 공력탄성학적 안정성 해석을 수행하였다. 무베어링 로터 시스템의 유연보, 토오크 튜브, 그리고 메인 블레이드를 각각 탄성 운동을 하는 보로 가정하고, 1차원 보 요소로 모델링을 하였다. 외력으로는 2차원 준-정상 공기력 모델을 적용하였으며, 보의 유한 요소 지배방정식은 헤밀턴 원리(Hamilton's Principle)를 이용하여 얻었다. 공력탄성학적 안정성 해석을 수행하기 위하여 정지 비행시는 모달 접근법을, 전진 비행시는 주기적인 특성을 갖는 비선형 정적 트림해를 얻기 위해 동체 평형을 고려한 연계 평형 해석을 통한 완전 유한요소 방정식을 이용하였다. 본 연구에서 구한 결과를 기존의 적정변형 보이론에 모달 접근법을 이용한 무베어링 로터 시스템의 결과와 비교하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제33권3호
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• pp.22-34
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• 1996

본 논문에서는 선상가열에 의한 평판의 굽힘변형과 관련하여 열탄소성보의 잔류변형과 잔류음력의 분포를 예측하기 위한 간이 수치해석을 시도하였다. 3차원 평판의 거동을 2차원 보의 변형으로 단순화시키기 위하여 수정된 스트립 모델을 사용하고 여기에 유한요소법을 사용하여 시간의 변화에 따른 열탄소성보의 거동을 간편하게 계산할 수 있는 PC용 전산프로그램을 개발하였다. 본 해석에서는 온도장을 구하는 과정은 생략하였고 이미 주어진 온도분포를 사용하여 열변형이 발생하는 문제만을 다루고 있으며 온도에 따른 재료특성치의 변화도 고려하였다. 본 프로그램의 검증을 위하여 계산결과는 기발표된 실험결과나 유사한 방법의 수치해석 결과와 비교하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제35권3호
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• pp.46-53
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• 1998

본 논문에서는 부유식 해양구조물의 보다 신뢰성 있고 정도 높은 구조안전성 평가를 위한 직접 구조해석시스템을 개발한다. 본 시스템은, 3차원 패널법에 기초한 강체운동해석 모듈, 자동하중변환기능(LOADGEN)과 범용 유한요소해석 프로그램(NASTRAN)이 결합된 구조해석 모듈, 그리고 장단기 스펙트럼해석에 기초한 통계해석 모듈 등의 3 주요모듈로 구성되어 있다. 본 논문에서는 시설계과정에 있는 PILOT 부유식 해상플랜트에 개발된 시스템을 적용하고, 그 결과를 2차원 스트립법에 기초한 해석결과에 비교/검토함으로써 본 해석법의 유용성을 확인하고자 한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제22권11호
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• pp.2573-2584
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• 1997

본 연구에서는 Ca와 Sn이 치환된 YIG(Yttrium Iron Garnet)계 세라믹 자성체에서 Fe자리의 일부를 Al 치환한 자성체를 제조하고 스트립라인 서큘레이터를 설계한 후, 마이크로파대 서큘레이터를 구현하고 특성을 평가하였다. Al의 치환량에 따른 Ca와 Sn이 치환된 YIG 세라믹 자성체의 전기적, 자기적 및 마이크로파 특성을 측정한 결과, 마이크로파대에서 유전율($\varepsilon$')과 투자율($\mu$')은 각각 15.623, 0.972이었다. $Y_{2.4}Ca_{0.3}Sn_{0.3}Fe_{5-x}Al_xO_{12}$의 조성을 가진 자성체를 $1450^{\circ}C$에서 소결 제조한 결과, 페리자성 공명선폭($\Delta{H}$)이 42 Oe이고 포화자화가 487 G인 세라믹 자성체를 제조할 수 있었다. 3차원 유한요소법을 이용한 소프트웨어로 스트립라인 서큘레이터를 시뮬레이션하였으며, 중심주파수 1.9GHz 에서 삽입손실 0.8 dB, 반사손실 25 dB, 격리도 35 dB인 서률레이터를 설계하였다. 제조된 세라믹 자성체를 이용하여 중심주파수 1.9 GHz에서 삽입손실 0.869 dB, 반사손실 26.955 dB, 격리도 44.409 dB인 마이크로파용 서큘레이터를 제작할 수 있었다.

• Steel and Composite Structures
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• 제13권4호
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• pp.367-382
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• 2012

This paper is dedicated to the buckling behaviors of strengthened perforated plates under edge shear loading, which is a typical load pattern of steel plates in civil engineering, especially in plate and box girders. The square plates considered each has a centric circular hole and is simply supported on four edges in the out-of-plane direction. Three types of strengthening stiffeners named ringed stiffener (RS), flat stiffener (FSA and FSB) and strip stiffener (SSA, SSB and SSC) are mainly discussed. The finite element method (FEM) has been employed to analyse the elastic and elasto-plastic buckling behavior of unstrengthened and strengthened perforated plates. Results show that most of the strengthened perforated plates behave higher buckling strengths than the unstrengthened ones, while the enhancements in elastic buckling stress and elasto-plastic ultimate strength are closely related to stiffener types as well as plate geometric parameters including plate slenderness ratio and hole diameter to plate width ratio. The critical slenderness ratios of shear loaded strengthened perforated plates, which determine the practical buckling pattern (i.e., elastic or elasto-plastic buckling) of the plates, are also studied. Based on the contrastive analyses of strengthening efficiency considering the influence of stiffener consumption, the most efficient cutout-strengthening methods for shear loaded perforated square plates with different slenderness ratios and circular hole diameter to plate width ratios are preliminarily identified.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제9권1호통권30호
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• pp.37-49
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• 1997

The buckling behavior of the web of steel girders are largely dependent on the size and the location of stiffeners and the restraining effect of top and bottom flanges. Elastic and inelastic buckling analyses based or the Spline Finite Strip Method were executed to study the stiffening effect of the longitudinal stiffener on the web of box girders and to find how the top and bottom flanges had effects on the web, where geometric boundary conditions were limited by both hinged, both fixed and the flange sections. The basic assumption for the longitudinal end boundary conditions was that the vertical stiffeners had the rigidity enough to force nil deflection line on the web panel so that the junction line between web and vertical stiffener was assumed to be hinged boundary conditions. The provisions on the longitudinal stiffener of the plate and box girders of the Korean Standard Highway Bridge Specifications(1995) and AASHTO Specifications(1994 LRFD) were compared with the results obtained numerically for the various longitudinal stiffener size of box girders. Simple equations and design curves for the longitudinal stiffener of the web were proposed for the practical use.