• 대한기계학회논문집
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• 제17권12호
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• pp.2915-2925
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• 1993

A finite element program using degenerated shell element was developed to solve the geometric, material and combined nonlinear behaviors of composite laminated plates. The total Lagrangian method was implemented for geometric nonlinear analysis. The material nonlinear behavior was analyzed by considering the matrix degradation due to the progressive failure in the matrix and matrix-fiber interface after initial failure. The results of the geometric nonlinear analyses showed good agreements with the other exact and numerical solutions. The results of the combined nonlinear analyses considered both geometric and material nonlinear behaviors were compared to the experiments in which a concentrated force was applied to the center of the square laminated plate with clamped four edges.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제23권1호
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• pp.13-27
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• 2011

본 연구에서는 기하학적 비선형 해석을 통해 완성계 사장교의 주요한 좌굴 거동 특성을 규명하였다. 본 해석 연구에서는 케이블의 자중에 의한 새그효과, 주탑 및 거더의 보-기둥 효과, 그리고 대변위 효과 등의 주요한 기하학적 비선형성이 직접적인 비선형 해석을 통해 고려되었다. 주탑과 거더는 비선형 프레임 요소로 모델링 되었고, 케이블은 비선형 등가 트러스 요소로 모델링 되었다. 차량하중으로 가정된 활하중이 고려되었는데, 활하중 해석 전에 고정하중을 합리적으로 고려하기 위해 초기 형상 해석이 수행되었다. 작용하는 활하중 형태에 따른 주요한 비선형 반응을 케이블 배치 형식에 따라 비교 하였고, 이 후 좌굴 안정성에 큰 영향을 미치는 활하중 형태에 대해 케이블의 배치 형식, 주탑과 거더 간 강성비, 케이블의 단면적, 케이블의 단수 등의 기하학적 특성이 좌굴 모드 및 임계 하중 계수의 변화에 미치는 영향을 규명하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제14권1호
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• pp.57-71
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• 2013

The prediction of the low cycle fatigue (LCF) life of beam-column connections requires an LCF model that is developed using specific geometric information. The beam-column connection has several geometric variables, and changes in these variables must be taken into account to ensure sufficient robustness of the design. Previous research has verified that the finite element model (FEM) can be used to simulate LCF behavior at the end plate moment connection (EPMC). Three critical parameters, i.e., end plate thickness, beam flange thickness, and bolt distance, have been selected for this study to determine the geometric effects on LCF behavior. Seven FEMs for different geometries have been developed using these three critical parameters. The finite element analysis results have led to the development of a modified LCF model for the critical parameter groups.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제6권2호
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• pp.217-227
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• 1998

An elasto-plastic finite element procedure using degenerated shell element with assumed strain field technique considering both material and geometric nonlinearities has been developed. This assumes von-Mises yield criterion, von-Karman strain displacement relations and isotropic hardening. A few numerical examples are presented to demonstrate the correctness and applicability of the method to different kinds of engineering problems. From present study, it is seen that there is a considerable improvement in the displacement valuse when both material and geometric nonlinearities are considered. An example of the spread of plastic zones for isotropic and anisotropic materials has been illustrated.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2005년도 춘계학술대회논문집
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• pp.326-329
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• 2005

In the development of sheet-handling .machinery, it is important to predict the static and dynamic behavior of the sheets with a high degree of reliability because the sheets are fed and stacked at suck a high speed flexible media behaves geometric nonlinearity of large displacement and small strain. In this paper, static analysis of flexible media are performed by FEM considering geometric nonlinearity. Linear stiffness matrix and geometric nonlinear stiffness matrix based m the updated Lagrangian approach are derived using $C^1$ beam element and numerical simulations are performed by Updated Newton-Raphson(UNR) method.

• Computers and Concrete
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• 제15권3호
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• pp.373-389
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• 2015

The development of a finite element model for the geometric and material nonlinear analysis of bonded prestressed concrete continuous beams is presented. The nonlinear geometric effect is introduced by the coupling of axial and flexural fields. A layered approach is applied so as to consider different material properties across the depth of a cross section. The proposed method of analysis is formulated based on the Euler-Bernoulli beam theory. According to the total Lagrangian description, the constructed stiffness matrix consists of three components, namely, the material stiffness matrix reflecting the nonlinear material effect, the geometric stiffness matrix reflecting the nonlinear geometric effect and the large displacement stiffness matrix reflecting the large displacement effect. The analysis is capable of predicting the nonlinear behaviour of bonded prestressed concrete continuous beams over the entire loading stage up to failure. Some numerical examples are presented to demonstrate the validity and applicability of the proposed model.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 1990년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.40-46
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• 1990

This paper introduces a geometric modelling system adopted in a newly developed preprocessor for finite element analysis of three dimensional structures. The formulation is characterized by hierarchical construction of structural model which consists of control points, curves, surfaces and solids. Various surface and solid modeling schemes based on blending functions and boundary representation are systematized for finite element mesh generation. The modeling system is integrated with model synthesis and operations which facilitate modelling of complex structures.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제18권6호
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• pp.727-735
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• 2006

본 논문에서는 선행논문(김 등, 2005)을 확장하여 다절점 케이블요소를 포함하는 보-기둥 요소의 기하학적 비선형성에 대해서 논의하기로 한다. 먼저 이를 위해서Hermitial 다항식을 형상함수로 채택하고 보-기둥요소의 2차 효과를 포함하는 접선강도행렬에 다절점 케이블-트러스 요소에 대한 접선강도 행렬을 추가하여 전체좌표계에 대한 접선강도행렬을 구성하고 하중증분법에 의한 유한요소 해석과정을 제시한다. 이렇게 새로이 개발된 다절점 케이블-트러스 요소를 포함하는 뼈대 구조물의 기하학적 비선형성과 그 타당성을 검증하기 위하여 IPS(Innovative Prestressed Support) 시스템의 기하학적 비선형 해석을 실시하고 이의 결과를 선형탄성해석의 결과와 비교한다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제20권4호
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• pp.405-420
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• 2005

In this paper, a hybrid/mixed nonlinear shell element is developed in polar coordinate system based on Hellinger/Reissner variational principle and the large-deflection theory of plate. A numerical solution scheme is formulated using the hybrid/mixed finite element method (HMFEM), in which the nodal values of bending moments and the deflection are the unknown discrete parameters. Stability of the present element is studied. The large-deflection analyses are performed for simple supported and clamped circular plates under uniformly distributed and concentrated loads using HMFEM and the traditional displacement finite element method. A parametric study is also conducted in the research. The accuracy of the shell element is investigated using numerical computations. Comparisons of numerical solutions are made with theoretical results, finite element analysis and the available numerical results. Excellent agreements are shown.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권1A호
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• pp.1-13
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• 2010

본 연구에서는 사장교의 기하학적 비선형 거동을 기하학적 비선형 유한요소 해석을 통해 분석한다. 사장교의 주탑 및 거더는 휨 모멘트 뿐만 아니라 케이블의 장력에 의해 축력이 작용한다. 즉, 거더와 주탑은 보-기둥 부재와 같이 휨모멘트와 축력의 상호작용에 의한 대변위 거동을 일으킬 수 있다. 본 연구에서는 기하학적 비선형 해석을 통해 완성계 사장교의 대변위 효과, 주탑 및 거더의 보-기둥 효과 그리고 케이블의 새그효과가 모두 고려된 비선형 거동을 검토하였다. 거더 및 주탑은 6자유도 프레임 요소로 모사하고 사장교 케이블은 새그효과를 효율적으로 고려하기 위해 3자유도 등가 트러스 요소를 사용하여 모사하였다. 해석은 먼저 사하중에 대한 초기 형상 해석을 통해 사하중을 고려하고, 이 후 각기 다른 형태의 활하중에 대한 기하학적 비선형 해석을 수행하였다. 해석 후 각 모델의 변형형상, 각 주요 지점의 하중-변위곡선, 케이블 장력의 변화등의 정량적 수치를 분석하여 고려한 활하중 형태 및 사장교 형식에 대한 주요 기하학적 비선형 거동을 규명하였다.