• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산구조공학회 1992년도 봄 학술발표회 논문집
• /
• pp.7-12
• /
• 1992

The variable node plate bending element, ie, the element with one or two additional mid-side nodes is used in the analysis of mat foundation to generate the nearly ideal grid model in which more nodes are defined near the column location. The plate bending element used in this study is the one based on Mindlin/Reissner plate theory with substitute shear strain field and the nodal stresses of that element are obtained by the local smoothing technique. The interaction of the soil material with the mat foundation is modeled with Winkler springs connected to the nodal points in the mat model. The vertical stiffness of the soil material are represented in terms of a modulus of subgrade reaction and are computed in the same way as to the computation of consistent nodal force of uniform surface loading. Several mesh schemes were proposed and tested to find the most suitable scheme for mat foundation analysis.

• Architectural research
• /
• 제16권3호
• /
• pp.121-129
• /
• 2014

A plate element is developed by using isogeometric approach in order to determine natural frequencies of laminated composite plates. Reissner-Mindlin (RM) assumptions is adopted to consider the shear deformation and rotatory inertia effect. All terms required in isogeometric element formulation are consistently derived by using Non-uniform rational B-spline surface (NURBS) definition. Gauss quadrature rule is used to form the element stiffness matrix and separately Lobatto quadrature rule is used to calculate element mass matrix. The capability of the present plate element is demonstrated by using numerical examples. From numerical tests, the present isogeometric element produces reliable numerical results for both thin and thick plate situations.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산구조공학회 2007년도 정기 학술대회 논문집
• /
• pp.663-668
• /
• 2007

An enhanced first shear deformation theory for composite plate is developed. The detailed process is as follows. Firstly, the theory is formulated by modifying higher order zigzag theory. That is, the higher order theory is separated into the warping function representing the higher order terms and lower order terms. Secondly, the relationships between higher order zig-zag field and averaged first shear deformation field based on the Reissner-Mindlin's plate theory are derived. Lastly, the effective shear modulus is calculated by minimizing error between higher order energy and first order energy. Then the governing equation of FSDT is solved by substituting shear modulus into effective shear modulus. The recovery processing with the nodal unknown obtained from governing equation is performed. The accuracy of the present proposed theory is demonstrated through numerical examples. The proposed method will serve as a powerful tool in the prediction of laminated composite plate.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산구조공학회 1990년도 봄 학술발표회 논문집
• /
• pp.65-69
• /
• 1990

The elastic analysis of floor slabs using the p-version of finite element method encounters stress singularities at certain types of reentrant corners, openings and cut-outs. Results obtained using the computer code based on C$\^$o/-hierarchic plate element formulated by Reissner-Mindlin theory are compared with theoretical predictions and with computational results reported in the literature. The convergence rate of h-, p- and hp-version can be estimated on the basis of the energy norm in global sense. If accuracy in terns of the number of degrees-of-freedom is used as a criterion, the solutions presented here are the most efficient that have been published up to date. Examples are the rhombic plate with the obtuse angle of 150o and the square plate with cut-outs.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제12권3호
• /
• pp.481-488
• /
• 1988

본 연구에서는 판이론으로서는 해석할수 없는 집중충격하중의 작용점을 포함 한 유한판(정방형판)의 충격응력을 이론적으로 해석하는 방법을 제안하고저 하며 포성 재료로서 손쉽게 구할수 있고 파괴에 큰 에너지가 소요되지 않은 유리판을 대상으로 하여 3차원 동탄성이론을 이용하여 강구의 고속충돌에 의해서 유리판에 발생하는 충격 응력을 해석하였다. 또한 3차원 동탄성이론에서는 Laplace역변환이 곤난하므로, 고 속 Fourier변환의 알고리즘을 이용하였으며, 충격하중의 크기는 실측이 곤난하여 Lag- range의 고유판이론과 Hertz의 접촉이론으로부터 결정하였으며 단순지지된 정방형유리 판에 고속충격을 가하여 계측된 변형율변동과 본이론해석 결과와를 비교하여 응력해석 방법의 적용성을 명확히 하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.855-859
• /
• 2004

We develop a new four-node flat shell element which is accurate, efficient, and suitable to be used on general purpose. The new element has a hybrid Trefftz element with drilling degrees of freedom as a membrane part. We define the two independent displacement field: the internal displacement field that satisfies governing equations in the domain a priori and the boundary displacement field that is usually used as a conventional finite element method. The hybrid Trefftz variational formulation connects these two displacement fields on the boundary of the domain. To add drilling degrees of freedom, we introduce the Allman's quadratic displacement field to the boundary displacement field. As a result, our flat shell element has 6 degrees of freedom per a node. We also use the well-known DKMQ plate bending element for the plate part of the proposed element. The DKMQ element satisfies Mindlin-Reissner‘s plate theory along the edge of the element and gives proper behavior regardless of the thickness. A series of numerical experiments shows that the performance of the new element such as accuracy, rate of convergence, robustness to mesh quality, and so on.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
• /
• pp.211-214
• /
• 2010

플랫 플레이트 시스템은 기둥 주위의 국부적인 응력집중 현상으로 인한 뚫림전단 파괴에 대해 취약하다. 따라서 유한요소해석을 통해 이러한 플랫 플레이트 시스템의 뚫림전단 성능을 평가하고자 한다. 슬래브의 전단을 고려하기 위하여 Reissner-Mindlin 가정을 바탕으로 한 등매개변수 감절점 쉘 요소를 적용하였다. 콘크리트의 재료적 비선형 거동을 고려하기 위해 압축거동은 수정압축장 이론을 적용하였으며 인장강성효과 또한 콘크리트 재료모델에 반영하였다. 기존 실험결과와의 비교를 통해 타당성을 검증하고자 하였다. 비교 결과, 약 16%의 오차율을 보였으며 보강비가 낮은 실험체에 비해 보강비가 높은 실험체가 실험결과에 가까운 값을 예측하는 것으로 나타났다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제14권1호
• /
• pp.65-76
• /
• 2001

본 연구의 목적은 평판의 모서리 둔각이 135도까지를 갖는 재료적 비선형 경사평판을 해석하기 위해 C°-계층적 평판요소를 개발하는 것이다. 기하학적 변환을 통해 경사진 경계조건은 직각좌표계의 좌표변환을 이용하여 해결할 수 있다. 여기서, 경사경계는 경사진 변 전체 또는 경사교량의 교좌위치와 관련된 몇 개의 선택지점만을 고려할 수 있게 하였다. 이 목적을 위해 경사교량의 교좌장치의 이동방향을 설명할 수 있도록 1차 전단변형을 갖는 Reissner/Mindlin 평판이론에 기초를 둔 5-자유도 경사평판요소가 정식화되었다. 한편, 평판의 극한내하력을 추정하기 위해 von-Mises 항복기준에 기초를 둔 소성유동법칙을 갖는 증분소성이론이 채택되었다. 또한, ADINA 소프트웨어에 의한 h-version 모델과 제안된 p-version 모델을 사용하여 경사각, 경계조건과 하중의 변화에 따른 영향을 조사하였다. 해석결과는 이론값과 문헌에 보고된 수치해석값과 비교되었다. 자유도 수에 따른 정확도를 비교기준으로 한다면, 본 연구에서 제안된 해석모델은 지금까지 개발된 가장 효율적 도구의 하나라고 할 수 있다.

• Advances in nano research
• /
• 제12권5호
• /
• pp.441-455
• /
• 2022

This study explores the linear and nonlinear solutions of sigmoid functionally graded material (S-FGM) nanoplate with porous effects. A size-dependent numerical solution is established using the strain gradient theory and isogeometric finite element formulation. The nonlinear nonlocal strain gradient is developed based on the Reissner-Mindlin plate theory and the Von-Karman strain assumption. The sigmoid function is utilized to modify the classical functionally graded material to ensure the constituent volume distribution. Two different patterns of porosity distribution are investigated, viz. pattern A and pattern B, in which the porosities are symmetric and asymmetric varied across the plate's thickness, respectively. The nonlinear finite element governing equations are established for bending analysis of S-FGM nanoplates, and the Newton-Raphson iteration technique is derived from the nonlinear responses. The isogeometric finite element method is the most suitable numerical method because it can satisfy a higher-order derivative requirement of the nonlocal strain gradient theory. Several numerical results are presented to investigate the influences of porosity distributions, power indexes, aspect ratios, nonlocal and strain gradient parameters on the porous S-FGM nanoplate's linear and nonlinear bending responses.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제23권1호
• /
• pp.37-43
• /
• 2010

본 논문에서는 선형 구조물에 대해 성능함수법을 이용하여 신뢰성기반 위상 최적설계 기법을 개발하였다. 구조물을 라이즈너-민들린(Ressiner-Mindlin) 판 요소로 분할하였으며, 각 요소의 재료 물성치를 설계변수로 사용하였다. 설계변수와 임의변수의 효율적인 설계민감도를 구하기 위하여 연속체 역학에 기초한 해석기법 중 보조변수법(Adjont variable method)을 사용하였다. 또한 확률론적 제약조건을 평가하기 위해서 성능함수법(Performance measure approach)을 사용하였으며 변위 제약조건을 두어 위상 최적설계 문제를 구성하였다. 이 때 재료 물성치와 하중을 불확실 변수로 고려하였으며 수치적 예제를 통하여 본 논문에서 제안한 최적설계 방법론을 기존의 결정론적 방법, 안전계수법(Safety factor approach), 최악조건법(Worst case approach) 등과 비교하여 그 타당성을 검증하였다.