• Structural Engineering and Mechanics
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• 제20권2호
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• pp.241-257
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• 2005

A numerical approach combining the finite element method with two different stability criteria namely the Budiansky and the phase-plane buckling criteria is used to study the dynamic buckling phenomena of plate and shell structures subjected to sudden applied loading. In the finite element analysis an explicit time integration scheme is used and the two criteria are implemented in the Finite Element analysis. The dynamic responses of the plate and shell structures have been investigated for different values of the plate and shell imperfection factors. The results indicate that the dynamic buckling time, which is normally considered in predicting elasto-plastic buckling behavior, should be taken into consideration with the buckling criteria for elastic buckling analysis of plate and shell structures. By selecting proper control variables and incorporating them with two dynamic buckling criteria, the unique dynamic buckling load can be obtained and the problems of ambiguity and contradiction of dynamic buckling load of plate and shell structure can be resolved.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제19권1호
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• pp.129-137
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• 2007

본 연구에서는 X-브레이싱 접합부의 경계조건에 따른 탄성 면외 좌굴하중 및 유효 좌굴길이 계수에 관한 연구를 수행하였다. X-브레이싱의 접합부는 연결방법에 따라 강접합 혹은 단순 연결로 가정할 수 있으며, 이러한 접합부의 경계 조건은 X-브레이싱의 좌굴하중에 영향을 미친다. 본 연구에서는 접합부의 경계 조건에 따른 X-브레이싱의 면외 유효 좌굴길이 계수들을 유도 하였으며, 면외 유효 좌굴계수들은 압축부재와 인장부재의 길이비 $L_P$/$L_T$, 인장력과 압축력의 비 T/P, 및 인장부재와 압축부재의 Euler 좌굴하중의 비 $P_{ET}$/$P_{EP}$의 함수로 나타났다. 이러한 연구결과는 기존 연구자들 및 유한요소해석결과와 비교 분석하여 그 타당성과 적용성을 검증하였다. 마지막으로 유도된 면외 유효 좌굴길이 계수들을 비교하여 접합부의 경계 조건이 X-브레이싱의 면외 좌굴하중에 미치는 영향을 분석하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권1A호
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• pp.79-87
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• 2008

본 논문은 고정지점을 갖는 낮은 아치의 면내 안정성에 관하여 연구를 수행하였다. 연구에 사용된 아치의 형상은 포물선 형태이며, 하중은 등분포 하중이다. 일반 아치의 비선형 지배 미분 방정식을 이용하여 고정지점을 갖는 낮은 아치의 증분 형태 하중-변위 관계와 좌굴 하중을 유도하였다. 연구 결과, 아치의 좌굴형상(대칭 혹은 비대칭 좌굴)은 아치의 라이즈비와 세장비의 함수로 이루어진 무차원 라이즈 H 와 밀접한 관계가 있는 것으로 나타났다. 이 밖에 본 연구에서는 고정지점을 갖는 낮은 아치의 좌굴 형상을 구분하는 경계와 좌굴하중을 제안하였다. 이러한 제안식은 일련의 유한요소해석 결과들과 비교하였으며, 본 연구의 제안식은 고정지점을 갖는 낮은 아치의 좌굴 하중을 적절히 예측할 수 있는 것으로 나타났다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제45권5호
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• pp.613-629
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• 2013

In this article we will present a method to directly evaluate the critical point of a non-linear system by using the solution of a polynomial eigenvalue approximation as a starting point for an iterative non-linear system solver. This method will be used to evaluate out-of-plane buckling properties of truss structures for which the lateral displacement of the upper chord has been prevented. The aim is to assess for a number of example structures whether or not the linearized eigenvalue solution gives a relevant starting point for an iterative non-linear system solver in order to find the minimum positive critical load.

• Steel and Composite Structures
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• 제3권4호
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• pp.261-275
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• 2003

Truss members built-up with double angles back-to-back have monosymmetric cross-section and twisting always accompanies flexion upon the onset of buckling about the axis of symmetry. Approximate formulae for calculating the buckling capacity are presented in this paper for routine design purpose. For a member susceptible only to flexural buckling, its optimal cross-section should consist of slender plate elements so as to get larger radius of gyration. But, occurrence of twisting changes the situation owing to the weakness of thin plates in resisting torsion. Criteria for limiting the leg slenderness are discussed herein. Truss web members in compression are usually considered as hinged at both ends for out-of-plane buckling. In case one (or both) end of member is not supported laterally by bracing member, its adjoining members have to provide an elastic support of adequate stiffness in order not to underdesign the member. The stiffness provided by either compression or tension chords in different cases is analyzed, and the effect of initial crookedness of compression chord is taken into account. Formulae are presented to compute the required stiffness of chord member and to determine the effective length factor for inadequately constrained compressive diagonals.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1997년도 추계학술대회 논문집
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• pp.241-244
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• 1997

This paper proposes Electronic Speckle Pattern Interferometry(ESPI) for the quantitative buckling analysis of square tube, which is unable to be measured with previous methods. The quantitative buckling analysis in elasticity is important part to study strain-stress analysis of thick-plated tube and fatigue analysis. However, it is unsolved problem with theory and previous experimental method. The merits of ESPI, Whole-filed measurement and high accurate 3D-displacement measurement make it possible to determinate the buckling analysis in elasticity quantitatively.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제57권6호
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• pp.1107-1124
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• 2016

Consistent finite strain Plate constitutive relations are derived based on a hyperelastic formulation for an isotropic material. Plate equilibrium equations under finite strain are derived following a static kinematic approach. Three Euler angles and four shear angles, based on Timoshenko beam theory, represent the kinematics of the deformations in the plate cross section. The Green deformation tensor has been expressed in term of a deformation tensor associated with the deformation and stretches of an embedded plate element. Buckling formulation includes the in-plane axial deformation prior to buckling and transverse as well as in-plane shear deformations. Numerical results for a simply supported thick plate under uni-axial compression force are presented.

• Composites Research
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• 제12권2호
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• pp.46-52
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• 1999

본 연구는 면내 전단과 휨을 동시에 받는 직교이방성 구조재의 복부판의 탄성좌굴거동에 대한 해석적 연구결과이다. 펄트루젼 방법으로 생산된 섬유보강 플래스틱을 직교이방성으로 간주하였다. 복부판의 좌굴해석에서 직교이방성 재료의 역학적 성질을 고려할 수 있도록 기존의 등방성 판의 좌굴해석을 위해 개발된 이론적 해를 확장하였다. 이론식의 해를 구하는 방법으로 Rayleigh-Ritz법을 사용하였으며, 면내 전단과 휨을 동시에 받는 복부판의 탄성좌굴강도를 구할 수 있는 그래프를 제시하였다. 전단과 휨의 상호작용과 관련된 설계기준에 대해서도 도한 검토하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2002년도 추계공동학술대회논문집
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• pp.107-112
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• 2002

기본적으로 선박의 판 부재로 구성되어 있고 선체구조의 전체적인 강도는 선체판의 강도와 강성에 지배를 받게 된다. 만약 국부적인 좌굴이 발생하게 되면 선체판의 강도는 급격하게 감소하게 된다 이러한 좌굴현상은 선박구조 전체에 심각한 영향을 미치게 되는데 좌굴은 구조강도평가에 있어서 중요한 실계요소 중 한가지이다. 이 연구논문에서는 압축하중이 작용하고 있는 선체판에 대해서 면내하중 변화를 연구하였으며 제안된 면내하중식은 탄성 혹은 탄소성 영역에서 좀더 만족할만한 설계를 하는데 있어서 좀더 효율적이라고 판단된다.

• Steel and Composite Structures
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• 제34권2호
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• pp.241-260
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• 2020

This article presented a comprehensive model to study static buckling stability and associated mode-shapes of higher shear deformation theories of sandwich laminated composite beam under the compression of varying axial load function. Four higher order shear deformation beam theories are considered in formulation and analysis. So, the model can consider the influence of both thick and thin beams without needing to shear correction factor. The compression force can be described through axial direction by uniform constant, linear and parabolic distribution functions. The Hamilton's principle is exploited to derive equilibrium governing equations of unified sandwich laminated beams. The governing equilibrium differential equations are transformed to algebraic system of equations by using numerical differential quadrature method (DQM). The system of equations is solved as an eigenvalue problem to get critical buckling loads and their corresponding mode-shapes. The stability of DQM in determining of buckling loads of sandwich structure is performed. The validation studies are achieved and the obtained results are matched with those. Parametric studies are presented to figure out effects of in-plane load type, sandwich thickness, fiber orientation and boundary conditions on buckling loads and mode-shapes. The present model is important in designing process of aircraft, naval structural components, and naval structural when non-uniform in-plane compressive loading is dominated.