• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집A
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• pp.292-297
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• 2000

In this research, the dynamic photoelastic experimental hybrid method for bimaterial is introduced. Dynamic biaxial loading device is developed, its strain rate is 31.637 s-1 and its maximum impact load is 20 ton. Manufactured methods for model of the dynamic photoelastic experiment for bimaterial are suggested. They are bonding method(bonding material: AW106, PC-1) and molding method. In the bonding method, residual stress is not occurred in the manufactured bimaterial. Crack is propagated along the interface or sometimes deviated from the interface. While in the molding method, residual stress is occurred in the manufactured bimaterial. Crack is always deviated from the interface and propagated in the epoxy region(softer materila). In order to propagate with constant velocity along the interface of bimaterial with arbitrary stiffer material, edge crack should be located along the interface of the acute angle side of the softer material in the bimaterial.

• Smart Structures and Systems
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• 제12권5호
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• pp.579-594
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• 2013

A new enthalpy - based procedure for the homogenization of the electromechanical material parameters of composite piezoelectric modules with integrated electrodes is presented. It is based on a finite element (FE) modeling of the latter's representative volume element (RVE). In contrast to most previously published homogenization approaches that are based on averaged quantities, the presented method uses a direct evaluation of the electromechanical enthalpy. Hence, for the linear orthotropic piezoelectric composite behavior full set of elastic, piezoelectric, and dielectric material parameters, 17 load cases (LC) are used where each load case leads directly to one material parameter. This gives the possibility to elaborate a very strict and easy to program processing. In conjunction with the 17 LC, the enthalpy - based homogenization is particularly suitable for laminated composite piezoelectric modules with integrated electrodes. In this case, the electric load has to be given at the electrodes rather than at the RVE FE model boundaries. The proposed procedure is validated through its comparison to literature available results on a classical 1-3 piezoelectric micro fiber (longitudinally polarized) reinforced composite and a $d_{15}$ shear piezoelectric macro-fiber (transversely polarized) composite module.

• 콘크리트학회지
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• 제3권3호
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• pp.149-157
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• 1991

본 논문은 반복하중을 받는 철근콘크리트 휨부재를 비선형해석하기 위한 것으로서, 재료의 구성방정식도출, 비선형 프로그램의 개발 및 개발된 프로그램의 검증으로 구성되어 있다. 재료의 구성방정식도출에서 콘크리트는 직교이방성재료로 모형화하고, 철근은 탄소성모형으로 취하였다. 반복하중하에서 휨부재의 압축부 콘크리트에 이력거동과 강성감소, 인장부 콘크리트에는 균열개폐거동과 균열변형률의 개념을 도입하여 콘크리트의 구성방정식을 도출하였다. 반북하중을 받는 철근콘크리트 휨부재를 해석하기 위하여 4절점등매개요소와 트러스요소의 유한요소정식과 증분반복기법을 적용한 유한요소프로그램을 도출하고, 반복하중을 받는 과소 철근콘크리트 보에 대한 실험결과와 해석결과를 비교하여 개발된 재료모형과 해석프로그램의 타당성을 검증하였다.

• 한국포장학회지
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• 제11권1호
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• pp.1-10
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• 2005

Paper angle, environment friendly packaging material, has been mainly used as an edge protector. But, we have perceived its application to package design of heavy product such as strength reinforcement or unit load system (ULS) in the future. Above all, understanding of buckling behavior for angle itself and compression strength and quality standard have to be accomplished for the paper angle to be used for this purpose. The purpose of this study was to elucidate the buckling behavior through theoretical and finite element analysis, and to develop compression strength model by compression test for symetric and asymetric paper angle. Based on the result of theoretical and finite element analysis, increasing rate of buckling of asymmetric paper angle was higher as applied load level was bigger and/or the length of angle was longer than that of symmetric paper angle. Decreasing rate of minimum principal moment of inertia was remarkably increased as the extent of asymmetric angle is bigger, and buckling orientation of angle was open direction near the small web. Increasing rate of maximum compression strength (MCS) for thickness of angle was smaller as the web size was bigger in symmetric angle. MCS of asymmetric angle of $43{\times}57$ and $33{\times}67$ was decreased $15{\sim}18%$ and $65{\sim}78%$, and change of buckling was increased $12{\sim}13%$ and $62{\sim}66%$, respectively.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권3호
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• pp.1-9
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• 2013

본 연구에서는 강섬유와 FRP 시트에 의한 충격 저항성능 향상 효과를 평가하기 위하여 고속 충격하중을 받는 2방향 RC 슬래브에 대한 유한요소 해석을 수행하였다. 유한요소 해석 프로그램으로는 충격해석에 탁월하다고 알려진 LS-DYNA를 사용하였으며, 실험결과와의 비교를 위하여 핀란드 VTT 연구소에서 수행한 고속 충격 실험과 동일한 조건으로 해석을 수행하였다. $2100{\times}2100{\times}250$ mm의 RC 슬래브에 강 (steel)발사체를 통해 충격하중을 가하였으며 발사체의 무게는 47.5kg, 속도는 134.9m/s였다. 본 연구에서는 별도의 재료부재에 대한 충격실험을 통해 해석에 사용할 재료 모델을 검증하였다. 본 해석에서는 SFRC의 비선형적 연화 현상을 모사하기 위해 elastic-plastic hydro model을 적용하였으며, 보통콘크리트와 FRP의 재료모델을 모사하기 위해서 concrete damage model과 orthotropic elastic model을 각각 사용하였다. 해석 결과, 제안된 해석 기법은 충분한 신뢰성을 가지고 있으며, 보강 재료와 보강 기법의 유효성을 평가하는데 효과적으로 적용할 수 있을 것으로 판단된다. 또한 강섬유와 FRP Sheets 보강방법은 고속충격하중에서 우수한 충격 저항 성능을 보여주는 것을 확인하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제9권3호
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• pp.43-50
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• 2005

데크플레이트와 콘크리트가 합성되어 있는 합성 바닥판 구조물은 데크플레이트의 골 방향과 골 직각방향에 대하여 강성이 다르므로 직교이방성판 거동을 보이고 있으며 테크플레이트와 콘크리트의 합성 거동으로 인하여 적층 바닥판 구조물로 평가할 수 있다. 이러한 합성데크 바닥판 구조물의 진동에 대한 정확한 사용성 평가를 위해서는 합성데크 바닥판 구조물의 정밀 진동해석을 수행하여야 한다. 이를 위해서는 합성데크 바닥판 구조물의 강성에 대한 직교이방성 그리고 데크플레이트와 콘크리트의 합성에 대한 정확한 거동 평가가 수반되어야 한다. 본 논문에서는 합성데크 바닥판 구조물의 골 직각 방향에 대한 강성을 계산하기 위하여 각각의 토핑 콘크리트 두께와 데크플레이트 두께를 적용하였다. 또한 골 방향에 대한 강성을 계산하기 위하여 콘크리트와 데크플레이트의 단면 강성을 구하여 등가두께를 적용하였다. 그리고 콘크리트와 데크플레이트의 합성거동을 표현하기 위하여 적층판에 대한 등가 강성식을 적용, 합성데크 바닥판 구조물의 강성을 나타내었다. 본 논문에서 제안한 합성데크 바닥판 구조물의 실용적인 모형화방법을 적용할 경우에 합성데크 바닥판 구조물의 강성에 대한 직교이방성과 콘크리트와 데크플레이트의 합성 거동을 잘 표현할 수 있었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제15권3호
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• pp.491-499
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• 2002

직교이방성 적층평판해석을 위해 퇴화 쉘요소에 기초를 둔 p-version 유한요소법이 제안되었다. 이 모델의 비선형 정식화과정에서 기하비선형의 경우 von Karman의 대변형-소변형률 가정을 설명하기 위해 Total Lagrangian 방법이 채택되었으며, 재료비선형의 경우 Huber-Mises의 항복기준과 변형률경화 항복함수에 근거를 둔 Prandtl-Reuss 유동법칙이 사용되었다. 재료모델은 이방성을 표현하는 매개변수에 의해 이방겅재료를 고려할 수 있도록 하였다. 적층평판이론으로는 전단변형 효과를 고려할 수 있는 등가단출이론(ESL Theory)에 기초를 두었기 때문에 두 적층간 계면에서의 전단변형률은 연속이라는 조건을 갖게된다 적분형 르장드르 다항식이 형상함수로 사용되었으며 형상함수의 차수는 1차에서 10차까지 변화시킬 수 있다. 또한, Causs-Lobatto 수치적될법을 사용하기 때문에 기존의 가우스 적분점에서 계산되던 응력값은 이 적분법의 적분점이 절점에 위치하므로 절점에서 바로 응력값이 산출되도록 하였다 극한하중 수렴성, 비선형 효과, 소성역의 형상 등의 비교관점을 통해 p-version 유한요소 모델의 적정성을 보이고자 하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.795-805
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• 1994

본 논문은 pultrusion process를 통해서 생산된 섬유보강 플라스틱 구조용부재(직교이방성)의 국부좌굴응력을 예측하기 위해서 기존의 동방성부재에 대한 근사적 이론식인 Bleich해법을 확장하여 직교이방성 부재의 경우에도 적용할 수 있도록 유도하였으며, 유도과정에서는 무차원 비를 도입 계산이 더욱 용이하도룩 하였다. 또한, 보고된 정밀해 및 실험한 결과치와 비교하였으며 pultrusion process를 통해서 생산된 섬유보강 플라스틱 구조용 부재의 국부좌굴응력을 예측하는데 이 식이 효과적으로 사용될 수 있음을 도식적으로 보여 주었다. 또 다양한 단면치수와 길이를 갖는 기풍의 국부좌굴응력을 예측하여 설계시 사용될 수 있도록 도식화하였다. 또한, 섬유보강 플라스틱 구조용부재(기둥)가 국부좌굴을 일으키지 않고 재료가 파괴에 도달하거나 Euler의 임계좌굴이 먼저 발생할 판의 폭과 두께의 비를 수식적으로 제안하였다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제28권2호
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• pp.127-136
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• 2003

The top-to-bottom compression strength of corrugated board box is the most important mode of loading during it's no, and it depends largely on the edgewise compression strength of the corrugated board in the cross-machine direction and to a considerable extent on the flexural stiffness in both principal directions (CD; cross-machine direction, MD; machine direction) of the corrugated board. Corrugated board is a sandwich structure with an orthotropic property. The purpose of this study was to elucidate the principal design parameters for board combination of corrugated board from the viewpoint of bending strength through the finite element analysis [FEA] fur the various corrugated board. In general, the flexural stiffness [FS] in the MD was 2-3 times larger than that in the CD, and the effect of liner for the FS of corrugated board was much bigger than that of corrugating medium. The flexural stiffness index [FSI] was high when the stiffness of liner was in the order of inner, outer, and middle liner in double-wall corrugated board [DW], and the effect of the stiffness arrangement or itself reinforcement of corrugating medium on the FSI was not high. In single-wall corrugated board [SW] with DW. the variation of FSI with itself stiffness reinforcement of liner was much bigger than that with stiffness arrangement of liner. The highest FSI was at the ratio of about 2:1:2 for basis weight distribution of outer, middle, and inner liner if the stiffness of liner and total basis weight of corrugated board were equal in DW Secondarily. basis weight was in the order of inner, outer, and middle liner. However, the variation of FSI with basis weight distribution between liner and corrugating medium was much bigger than that with itself basis weight distribution ratio of liner and corrugating medium respectively in both DW and SW. md the FSI was high as more total basis weight was divided into liner. These phenomena fur board combination of corrugated board based on the FEA were well verified by experimental investigation.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제13권1호
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• pp.101-113
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• 2001

본 연구의 주된 목적은 전단 층을 갖는 two-parameter 탄성지반 위에 놓인 복합적층판의 처짐에 관한 규명이다. 본 논문은 탄성지반에 놓인 비등방성 구조의 변형거동과 2중 조화함수를 이용한 3차 전단변형이론의 확장에 초점을 두고 있다. 유도된 식들을 검증하기 위해 Timoshenko의 탄성지반 위에 놓인 단순지지 된 등방성판과 LUSAS 프로그램에 의한 이방성판의 처짐과 비교하였으며 본 연구의 결과들은 등방성판과 이방성판의 결과와 매우 정확히 일치함을 알 수 있었다. 처짐에 관한 수치해석결과들은 폭-두께 비, 형상 비 재료 비등방성과 전단지반계수 등에 따른 효과를 보여준다.