• 대한조선학회지
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• 제24권4호
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• pp.37-44
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• 1987

In order to perform a detailed analysis of large deflection behaviour of a rectangular plate, an efficient semi-analytical method is developed in this paper. The method is called Incremental Galerkin Method. This method is successfully applied to plates with initial deflection subjected to in-plane and out-of-plane loads to obtain the whole histories of the behaviour of these plates. Application of this method to rectangular plates with initial deflection is presented. Comparisons of results obtained by this method with those obtained by other methods are made and the validity of the method is demonstrated.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제23권4호
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• pp.565-573
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• 1999

Hihg Tensile Steel enables to reduce the plate thickness comparing to the case when Mild Steel is used. From the economical view points this is very preferable since the reduction in the hull weight. however to use the High Tensile Steel effectively the plate thickness may become thin so that the occurrence of buckling is inevitable and design allowing plate buckling may be necessary. If the inplane stiffness of the plating decreases due to buckling the flexural rigidity of the cross sect6ion of a ship's hull also decreases. This may lead to excessive deflection of the hull girder under longitudinal bending. In these cases a precise estimation of plate's behavior after buckling is necessary and nonliner analysis of isolated and stiffened plates is required for structural sys-tem analysis. In this connection this paper discusses nonlinear behaviour of thin plate under thrust. Based on the analytical method elastic large deflection analysis of isolated plate is perform and simple expression are derived to evaluated the inplane rigidity of plates subjected to uniaxial compression.

• Steel and Composite Structures
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• 제6권5호
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• pp.367-386
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• 2006

This paper describes the results of a numerical investigation of the large deflection behaviour of steel beams under fire conditions, taking into consideration the effect of catenary action provided by the surrounding structures. The main focus is on the development, validation and application of a simplified calculation method that may be adopted in design calculations. Because no experimental result is available for validation of the simplified calculation method, the finite element program ABAQUS has been used to simulate the large deflection behaviour of a number of steel beams so as to provide alternative results for validation of the proposed method. Utilising catenary action has the potential of eliminating fire protection to all steel beams without causing structural failure in fire. However, practical application of catenary action will be restricted by concerns over large beam deflection causing integrity failure of the fire resistant compartment and additional cost of strengthening the connections and the surrounding structures to resist the catenary forces in the steel beams. This paper will provide a discussion on practical implications of utilising catenary action in steel beams as a means of eliminating fire protection. A number of examples will then be provided to illustrate the type of steel framed structure that could benefit the most from exploiting catenary action in fire resistant design.

• 해양환경안전학회지
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• 제24권2호
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• pp.260-266
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• 2018

곡률을 갖고 있는 쉘 부재들은 선박 및 육상구조 내에서 캠버와 선수, 선미, 파이프 및 저장용 탱크에 주로 사용되고 있다. 이러한 곡률 쉘 부재들은 기본적으로 원통형 실린더 부재의 일부라고 간주할 수 있다. 일반적으로 곡률의 존재는 압축하중 작용 시 좌굴강도 및 최종강도를 증가시키는 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 이러한 영향을 확인하기 위하여 탄성대변형 시리즈해석을 수행하였으며, 매개변수의 영향을 분석하였다. 실린더의 최종강도 거동은 초기처짐과 해석모델링 방법에 큰 영향을 받는 것을 확인하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제20권6호
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• pp.738-745
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• 2014

본 논문에서는 탄소성 영역 내 패치 로딩 크기에 따른 알루미늄 합금 사각형 판의 초기 처짐 영향을 수치해석방법으로 이용한 탄성 및 탄소성 대변형 시리즈 해석을 수행하였다. 주변 지지조건은 단순지지로 가정하고 초기 처짐 크기(w/t), 종횡비(a/b), 세장비(b/t)를 고려하여 알루미늄 합금 A6082-T6 사각형 판의 임계 탄성 좌굴하중과 좌굴 후 거동을 검토하였다. 탄성 및 탄소성 대변형 시리즈 해석은 상용프로그램을 사용하였다. 초기 처짐 크기가 작을 경우 하중증가와 함께 면내 강성이 처음부터 감소하며 크기가 커질수록 훨씬 두드러지게 발생한다. 종횡비가 커질수록 초기항복강도는 점차 감소하며 판 두께가 두꺼울수록 패치 로딩 크기(l/b) 0.5 이후 초기 항복강도 감소비율은 얇은 두께보다 더 크게 발생한다.

• 한국항해학회지
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• 제20권1호
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• pp.47-58
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• 1996

The use of high tensile steel plates is increasing in the fabrication of ship and offshore structures. The main portion of ship structure is usually composed of stiffened plates. In these structures, plate buckling is one of the most important design criteria and buckling load may usually be obtained as an eigenvalue solution of the governing equations for the plate. To use the high tensile steel plate effectively, its thickness may become thin so that the occurrence of buckling is inevitable and design allowing plate buckling may be necessary. When the panel elastic buckling is allowed, it is necessary to get precise understandings about the post-buckling behaviour of thin plates. It is well known that a thin flat plate undergoes secondary buckling after initial buckling took place and the deflection of the initial buckling mode was developed. From this point of view, this paper discusses the post-buckling behaviour of thin plates under thrust including the secondary buckling phenomenon. Series of elastic large deflection analyses were performed on rectangular plates with aspect ratio 3.6 using the analytical method and the FEM.

• 대한조선학회논문집
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• 제33권3호
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• pp.66-80
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• 1996

최근 고장력강(高張力鋼)이 구조물에 폭넓게 사용되고 있어서 판두께가 얇아지고 있다. 판두께가 얇아지므로해서 좌굴(座屈)이 발생하기 쉽다. 그러므로 좌굴(座屈)발생후 판의 거동(擧動)을 정확하게 파악하는 것은 중요하다. 좌굴(座屈) 발생후 2차좌굴(次座屈)이라고 하는 하중하(荷重下)에서는 판(板)의 처짐모드가 갑자기 변한다. 전체구조물의 붕괴강도(崩壞强度)를 고려할 때 2차좌굴(次座屈)은 매우 중요하다. 이런 관점에서 본 연구에서는 면내압축하중(面內壓縮荷重)을 받는 판(板)의 2차좌굴거동(次座屈擧動)에 관하여 연구하였다. 초기처짐을 갖는 판(板)을 대상으로 하여 탄성대변형해석(彈性大變形解析)을 실시하여, 2차좌굴(次座屈)의 영향을 검토하였다. 그 결과로서 다음과 같은 결론(結論)을 얻었다. 즉, 정사각형판은 대칭의 처짐성분은 영향이 있으나 비대칭의 처짐성분은 영향이 전혀 없다. 또한, 종횡비(縱橫比)를 갖는 판(板)은 모든 처짐성분의 영향이 있으며 초기좌굴(初期座屈)후 면내강성(面內剛性)이 계속적으로 감소한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.83-88
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• 2004

최근 강구조물과 해양구조물에 있어서 박판 부재인 고장력강이 널리 사용되면서 좌굴이 발생할 가능성이 커지고 있다. 특히 선박구조는 상자형 박판 구조물로서 용접이나 절단등의 열 가공에 의하여 필연적으로 판부재에 초기처짐이 발생하게 된다. 이러한 초기처짐은 박판부재가 좌굴을 동반한 복잡한 비선형 거동을 나타낼 때 악영향을 미치는 요소이다. 결과적으로 선체구조물이나 해양구조물에 안정성과 정확성을 부여하기 위해서는 발생 가능한 초기처짐을 이상화 하여 2차좌굴을 고려한 초기구조설계에 반영하여야 한다. 본 연구에서는 종방향 압축하중이 작용하고 네변 단순지지조건인 판에 실제 계측된 여러 가지 초기처짐형상을 적용한 유한요소 시리즈 해석을 하였다. 해석방법으로서는 범용유한요소프로그램인 ANSYS의 탄소성대변형 유한요소법을 적용하였고 해석제어는 Newton-Raphson method와 An-length method를 병용하였다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2004년도 춘계학술발표회
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• pp.121-125
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• 2004

본 연구에서는 비선형 유한요소법을 적용하여 면내압축방향의 하중이 작용하는 경우, 유공판에 대하여 유공의 크기를 변화시켜가며, 최종강도 시리즌 해석을 수행하고 설계식을 도출하였다. 연속판 조건을 고려하여 모델링 범위를 결정하였으며, 주변 경계조건의 영향을 충분히 고려하기 위하여 주변 보강재를 포함하여 실제의 선박구조를 선정하였다. 또한, 보강재의 크기 및 형상의 영향을 조사하기 위하여 보강재 치수 및 종류를 변수로 한 시리즈 해석을 수행하고, 개발된 설계식의 적용성을 검토하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제72권1호
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• pp.71-81
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• 2019

The objective of this paper is to develop a size-dependent nonlinear model of beams for fluid-conveying nanotubes with an initial deflection. The nonlinear frequency response of the nanotube is analysed via an Euler-Bernoulli model. Size influences on the behaviour of the nanosystem are described utilising the nonlocal strain gradient theory (NSGT). Relative motions at the inner wall of the nanotube is taken into consideration via Beskok-Karniadakis model. Formulating kinetic and elastic energies and then employing Hamilton's approach, the nonlinear motion equations are derived. Furthermore, Galerkin's approach is employed for discretisation, and then a continuation scheme is developed for obtaining numerical results. It is observed that an initial deflection significantly alters the frequency response of NSGT nanotubes conveying fluid. For small initial deflections, a hardening nonlinearity is found whereas a softening-hardening nonlinearity is observed for large initial deflections.