• 한국강구조학회 논문집
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• 제23권5호
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• pp.535-546
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• 2011

본 연구에서는 다양한 명시적 호장법을 사용하여 공간프레임의 반강접 탄소성 후좌굴 해석을 수행하였다. 이를 위해 이전 연구를 발전시켜 다양한 명시적 알고리즘의 호장법과 명시적, 묵시적 해석법에 동시에 적용 가능한 반강접 탄소성 공간프레임요소를 제안하였다. 다양한 명시적 호장법은 예측단계와 수렴단계에 명시적 해석법인 동적이완법을 적용한 것을 의미한다. 따라서 명시적 호장법에는 명시적(예측단계)-명시적(예측단계) 호장법, 명시적(예측단계)-묵시적(수렴단계) 호장법, 묵시적(예측단계)-명시적(수렴단계) 호장법으로 구분된다. 또한 명시적 호장법에 적용 가능하도록 수정된 반강접 탄소성 공간프레임요소는 오일러리안 유한변형이론에 의해 강체회전변형을 고려하였기 때문에 대변위가 발생하는 기하학적 비선형 문제에 적용될 수 있고, 완전 탄소성 소성힌지 알고리즘에 의한 재료적 비선형성을 고려하였으며, 부재내부에 정적 응축된 회전 및 축방향 성분의 선형 스프링에 의해 접합부 반강접 특성을 반영하였다. 제안된 해석법을 이용하여 검증예제를 수행함으로써 본 연구에서 제안된 다양한 명시적 호장법 및 공간프레임요소의 정확성을 검증한다.

• 전산구조공학
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• 제10권4호
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• pp.205-216
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• 1997

구속된 ?(restrained warping)효과를 고려하는 박벽 공간뼈대구조의 횡후좌굴거동을 조사하기 위하여 기하학적 비선형 유한요소이론 및 해석법을 제시한다. 가상일의 원리를 이용하여 대변형효과를 고려한 3차원 연속체의 평형방정식으로부터, 구속된 ?효과를 고려하고 유한한 회전각의 2차항의 효과를 포함하는 변위장을 도입하여 초기응력을 받는 박벽 공간뼈대요소의 증분평형방정식을 유도한다. 박벽 공간뼈대구조를 유한요소로 나누고 변위장을 요소변위에 관한 Hermitian 다항식으로 나타내어 이를 평형방정식에 대입함으로써 접선강도행렬을 유도한다. 또한 updated Lagrangian formulation에 근거하여, 증분변위로부터 강체회전변위와 순수변형성분을 분리시켜서 강체회전은 요소의 방향변화를 결정하고, 순수변형은 부재력증분을 산정하는 불평형하중 산정법을 제시한다. 박벽 공간뼈대구조의 횡-비틂좌굴 및 후좌굴 거동에 대한 예제들을 통하여 본 연구에 대한 해석결과와 문헌의 결과를 비교 검토함으로써 본 연구에서 제시된 이론 및 해석방법의 정당성을 입증한다.

• Steel and Composite Structures
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• 제46권4호
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• pp.513-523
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• 2023

Buckling and post-buckling behaviors of geometrically perfect double-curvature shells made from smart composites have been investigated. The shell has been supposed to be exposed to transverse mechanical loading and magneto-electro-elastic (MEE) coupling. The composite shell has been made of two constituents which are piezoelectric and magnetic ingredients. Thus, the elastic properties might be variable based upon the percentages of the constituents. Incorporating small scale impacts in regard to nonlocal theory leads to the establishment of the governing equations for the double-curvature nanoshell. Such nanoshell stability will be shown to be affected by composite ingredients. More focus has been paid to the effects of small scale factor, electric voltage and magnetic intensity on stability curves of the nanoshell.

• 대한조선학회논문집
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• 제28권2호
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• pp.307-317
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• 1991

선체구조 및 해양구조물의 기본 구조요소로 사용되는 편심으로 보강된 평판이나 쉘 수조물의 기하하적 비선형 해석에 관한 논문으로서 사용된 유한요소는 격하 쉘요소와 편심된 격하보요소이며 total Lagrange(T.L.)수식과 updated Lagrange(U.L.)수식으로 정식화 하였다. 편심된 보강평판의 비선형 해석에서 사용된 모델은 보강재의 이상화 방법에 따라 평판과 보강재를 격하 쉘요소로 이상화한 모델과 평판은 격하 쉘요소로하고 보강재는 편심된 격하 보요소로 이상화한 모델로 각각 구분하여 비선형 해석을 수행하였으며 해석과정에서 편심 보강평판의 임계하중을 구하고 좌굴 후 비선형 거동을 조사하였다. 해석된 임계 좌굴하중은 선급에서 규정하고 있는 방식의 오일러의 좌굴하중값 보다는 낮게 조사되었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제15권2호
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• pp.225-238
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• 2003

In the present study, the finite strip analysis of a box girder to simulate a ship's hull model is carried out to investigate its inelastic post-buckling behavior and to predict its ultimate flexural strength. Residual stresses and initial geometrical imperfections are both considered in the combined material and geometrical nonlinear analysis. The von-Mises yield criterion and the Prandtl-Reuss flow theory of plasticity are applied in modeling the elasto-plastic behavior of material. The Newton-Raphson iterative process is also employed in the analysis to achieve convergence. The numerical results agree well with the experimental data. The effects of some material and geometrical parameters on the ultimate strength of the structure are also investigated.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권9호
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• pp.851-858
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• 2008

본 논문에서는 수직방향으로 접은 사각형 멤브레인의 주름 거동을 기하학적 비선형 후좌굴 해석을 사용하여 연구하였다. 멤브레인은 쉘 요소로 모델링 하였고 하중은 멤브레인의 코너에서 대각선 방향으로 가하였다. 해석에는 다양한 각도의 초기 전개각을 가지는 멤브레인을 고려하였고 접힌 자국이 없는 경우에 대해서도 해석을 수행하여 그 결과를 비교하였다. 해석결과 주름은 큰 코너하중이 가해진 지역에서 국부적으로 발생하였는데, 이 국부 주름은 하중 비의 증가에 따라 점차 성장하여 전역 주름으로 발전하였다. 또한 주름의 발생 및 성장 거동은 접힌 자국의 초기 전개각에 좌우되는 경향을 보였다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 1995년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.17-27
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• 1995

For the post-buckling and elasto-plastic analysis of shell structures, the total Lagrangian formulation is presented based upon the degenerated shell element. Geometrically correct formulation is developed by updating the direction of normal vectors in the iteration process and evaluating the total Green-Lagrange stain corresponding U total displacements. In the calculation of the stiffness matrix, the element formulation takes into account the effect of finite rotation increments by retaining second order rotation terms in the incremental displacement field. The selective or reduced integration scheme using the heterosis element is applied in order to overcome both shear locking phenomena and the zero energy mode. The load/displacement incremental scheme is adopted for geometric non-linear F .E. analysis. Based on such methodology, the computer program is developed and numerical examples to demonstrate the accuracy and the effectiveness of the proposed shell element are presented and compared with references's results.

• 한국공간정보시스템학회:학술대회논문집
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• 한국공간정보시스템학회 2004년도 춘계 학술발표회 논문집 제1권1호(통권1호)
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• pp.37-42
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• 2004

The primary objective of this paper is to trace the post-buckling behavior of space trusses in the inelastic range. Modeled member material behavior characteristics of struts in the post-critical elasto-plastic stage are determined and three types of idealized hardening rules are described. To perform this analysis, the present work is used the current stiffness parameter method combined with the cylinderical arc-length method. Numerical examples are presented to illustrate the accuracy and the application of the numerical solutions introduced above.

• 한국공간구조학회:학술대회논문집
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• 한국공간구조학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집 제3권1호(통권3호)
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• pp.58-65
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• 2006

대공간 구조 시스템의 대변형 거동 산정법으로 최근 동적이완법의 적용에 대한 연구가 진행되고 있다. 동적이완법에서는 접선 강성 매트릭스의 수식 계산이 필요하지 않고, 단지 벡터량을 이용함으로써 해로 수렴하며, 전체 계산 과정에서 강성 매트릭스는 필요하지 않다. 동적이완법의 이점을 평가하기 위해 많은 대공간 구조 시스템에 대해 적용하였고, 이는 대공간 구조 시스템의 후좌굴 거동을 추적하는데 있어서 동적이완법 사용의 타당성을 규명할 수 있다.

• Advances in nano research
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• 제7권5호
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• pp.311-324
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• 2019

The present study aims to evaluate the nonlinear and post-buckling behaviors of orthotropic graphene sheets exposed to end-shortening strain by implementing a semi-Galerkin technique, as a new approach. The nano-sheets are regarded to be on elastic foundations and different out-of-plane boundary conditions are considered for graphene sheets. In addition, nonlocal elasticity theory is employed to achieve the post-buckling behavior related to the nano-sheets. In the present study, first, out-of-plane deflection function is considered as the only displacement field in the proposed technique, which is hypothesized by an appropriate deflected form. Then, the exact nonlocal stress function is calculated through a complete solution of the von-Karman compatibility equation. In the next step, Galerkin's method is used to solve the unknown parameters considered in the proposed technique. In addition, three different scenarios, which are significantly different with respect to concept, are used to satisfy the natural in-plane boundary conditions and completely attain the stress function. Finally, the post-buckling behavior of thin graphene sheets are evaluated for all three different scenarios, and the impacts of boundary conditions, polymer substrate, and nonlocal parameter are examined in each scenario.