• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권6호
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• pp.11-20
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• 2014

본 연구는 정현형 주름과 마름모형 주름 형상의 전단좌굴 특성을 비교, 분석하는 것이 목적이다. 이를 위해서 동일한 길이의 마름모꼴 주름과 정현파주름을 해석대상모델로 채택하였으며, 선형좌굴해석을 통한 전단좌굴특성과 이론식에 의한 특성을 분석하였다. 일반적으로 주름강판의 전단좌굴 형태는 국부좌굴, 전체좌굴 및 두 좌굴에 의한 연성좌굴로 분류된다. 그러나 마름모꼴주름과는 달리 정현파주름형상은 평평한 면이 없기 때문에 전단좌굴의 양상에 대한 경향이 달라진다. 특히 국부좌굴과 전체좌굴의 경계에서 나타나는 전단응력변화와 양상은 주름형태에 의해 차이가 난다. 분석 결과에서 볼 때, 제형 (마름모꼴)의 경우는 이론식내의 전체좌굴과 국부좌굴의 경계에서 연성좌굴모드가 발생했다. 그러나 정현파형의 경우 전체좌굴이 발생하는 구간에서 연성좌굴모드가 발생하는 양상을 보였다. 또한 국부좌굴 구간에는 제형형상이 그리고 전체좌굴 구간에서는 정현파형상이 전단좌굴에 저항하는데 유리하게 작용하였다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.57-64
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• 2021

This paper conducted a comparative analysis of the shear buckling characteristics of trapezoidal and sinusoidal corrugated steel plates considering of their initial imperfection. Initial imperfection refers to the state where the shape of the corrugated plate is initially not perfect. As such, an initially imperfect shape was assumed using the eigen buckling mode. To calculate the buckling stress of corrugated steel plates, the linear buckling analysis used a boundary condition which was applied to the plate buckling analysis. For the comparison of trapezoidal and sinusoidal corrugation, the shape parameters were assumed using the case where the length and slope of each corrugation were the same, and the initial imperfection was considered to be from 0.1% to 5% based on the length of the steel plate. Here, for the buckling analysis, ANSYS, a commercial FEA program, was used. From the results of buckling analysis, the effect of overall initial imperfection showed that the larger the initial imperfection, the lower the buckling stress. However, in the very thin model, interaction or local buckling was dominant in the perfect shape, and in this case, the buckling stress did not decrease. Besides, the sinusoidal model showed higher buckling stress than the trapezoidal one, and the two corrugation shapes decreased in a similar way.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제84권1호
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• pp.63-76
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• 2022

Major engineering requirements and technological developments in the steel construction industry are discussed to support a new innovative system, namely corrugated web beams, for future structural projections. These new-generation steel beams, fabricated as welded plate girders with corrugated webs, are designed to combine large spans with very low weight. In the present study, the flexural capacity of optimally designed trapezoidal and sinusoidal corrugated web beams was aimed at. For this purpose, the new metaheuristic methods, specifically hunting search and firefly algorithms, were used for the minimum weight design of both beams according to the rules of Eurocode EN 1193 15 and DASt-Ri 015. In addition, the strengthening effects of the corrugation geometry at the web posts on the load capacity of fabricated steel beams were tested in a reaction frame. The experimental tests displayed that the lateral capacity of trapezoidal web beams is more durable under flexural loads compared to sinusoidal web beams. These thin-walled beams were also simulated using a 3-D finite element model with plane strain to validate test results and describe the effectiveness of the ABAQUS software.

• Wind and Structures
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• 제19권4호
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• pp.405-420
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• 2014

This paper examines the nonlinear behaviour of corrugated steel plate shear walls under lateral pushover load. One of the innovations in these types of walls which have used in recent years is the use of the corrugated steel shear walls rather un-stiffness plates. In the last decades many experimental studies have been done on the on the corrugated steel shear walls. A finite element analysis that includes both material and geometric nonlinearities is employed for the investigation. A comparison is made between the behaviour of steel shear walls with sinusoidal corrugated plate and trapezoidal corrugated plate. The effects of parameters such as the thickness of the corrugated plate, the corrugation depth in the corrugated plates and the corrugation length of the infill of the corrugated plates, are investigated. The results of this study have demonstrated that in the wall with constant dimensions, the trapezoidal plates have higher energy dissipation, ductility and ultimate bearing than sinusoidal waves, while decreasing the steel material consumption.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 1999년도 학술발표대회 논문집 제18권 1호
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• pp.303-306
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• 1999

The paper describes a theoretical study on the speed of the torsional elastic waves propagating in a circular cylinder whose outer radius varies periodically as a harmonic function of the axial coordinate. The approximate solution for the phase speed has been obtained using the perturbation technique for sinusoidal modulation of small amplitude. It is shown that the wave speed in the cylinder with a corrugated outer surface is less than that in a smooth cylinder by the square of the amplitude of the surface perturbation. This theoretical prediction agrees reasonably with an experimental observation reported earlier. It is also shown that the wave speed reduction due to the surface corrugation becomes larger for a thinner cylinder and for a bigger density of corrugation.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권3호
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• pp.10-19
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• 2014

파형강판은 제형, 정현형 등의 형상으로 얇은 강판을 주름지게 가공한 것으로 두꺼운 평판을 대신하여 사용하여도 높은 면외방향의 강성을 확보할 수 있다. 또한, 아코디언효과로 축방향 강성이 거의 없어 플레이트거더의 웨브에 적용할 경우 웨브가 전단력만을 부담하는 방법으로 쉽게 설계할 수 있다. 그러나 파형강판의 전단좌굴은 평판과는 달리 국부좌굴과 전체좌굴 외에도 이들의 연성에 의해서도 좌굴이 발생하는 매우 복잡한 특성이 있으며, 이러한 연성좌굴에 대한 원인과 특성의 규명은 정현형의 경우 제형보다 연구결과가 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 정현형 파형강판의 전단좌굴 특성과 연성좌굴이 발생하는 경향에 대해서 연구하였다. 전단좌굴강도를 계산하기 위해서는 유한요소프로그램을 이용하였고 해석결과를 정해와 비교하였다. 또한, 주름의 두께와 형상 파라메타에 따른 좌굴응력 변화의 특성과 좌굴모드형상의 변화를 분석하였으며, 이들의 결과를 이론식의 결과와 비교하여 좌굴양상의 변화시점에 대해서 분석하였다.

• 한국음향학회지
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• 제18권8호
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• pp.54-60
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• 1999

본 논문은 길이방향으로 조화함수 형태로 변화하는 외경을 가진 환형 단면의 탄성 실린더에서 전파하는 비틂 탄성파의 전파속도에 대한 이론적 연구 결과를 제시한다. 주기적인 미소한 외경 변화를 섭동법에 의해 다루어 전파속도의 근사해를 구하였다. 그 결과 전파속도는 외경 변화 폭의 제곱에 비례하는 양만큼 감소하는 경향이 나타났다. 이러한 이론적 결과는 앞서 보고된 실험결과와 잘 일치한다. 실린더의 두께가 얇을수록, 그리고 외경변화 빈도가 클수록 외경변화로 인한 전파속도 감소효과가 커지는 경향이 나타났다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제24권6호
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• pp.671-682
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• 2012

박스형 거더나 박공형 철골조 프레임에서 주름웨브보의 사용은 최근 많이 늘어가고 있다. 그 이유는 얇은 주름웨브보를 사용함으로서 압연형강이나 용접을 이용한 조립보에 비해 중량을 크게 줄일 수 있으며, 박판의 좌굴은 주름이 막아줄 수 있기 때문이다. 자동생산기술의 향상으로 인해 주름웨브를 가진 단위 부재를 양산할 수 있게 되어 적용분야가 확장되고 있으며, 주름웨브보의 부재 제원을 고려한 최적설계의 구현이 필요하게 된다. 이를 위해 본 논문에서는 주름웨브보의 생산부재 데이터를 고려한 이산화 최적구조설계 프로그램을 개발하여 집중하중과 등분포하중을 받는 주름웨브 단순보에 대해 적용하였다. 최소중량을 목적함수로, 세장비, 응력 및 처짐을 제약조건으로 채택하고, 전역최소값을 탐색하기 위해서 유전자 알고리즘을 채택하였으며, 생산부재의 번호를 불연속설계변수로 이용하였다. 최종적으로 해석설계의 검증을 위해서 이산화 최적설계 결과를 연속일 때의 결과와 비교하였으며, 최적단면 특성에 대해 분석하였다.

• 한국음향학회지
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• 제31권1호
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• pp.11-18
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• 2012

본 논문은 경계가 주기적으로 변하는 주름관에 음파가 전파할 때 발생하는 차단주파수밴드 (stopband)를 이론 및 BEM으로 해석한 내용을 다루었다. 2-D 덕트를 고려하였으며 경계가 길이방향의 사인함수로 변하는 주름관에서 주름의 크기가 덕트 높이에 비해 충분히 작은 경우 다중 스케일 섭동법 (Multiple Scaling Perturbation Method)을 이용하여 해를 구하였다. 주파수가 복소수가 되는 조건에서 Bragg 공진과 Non-Bragg 공진에서 발생하는 차단주파수밴드의 형성조건을 구하였다. 2-D BEM 해석을 수행하여 주름관의 삽입손실 (Insertion Loss)을 계산하였으며 이론적으로 예측한 차단주파수밴드의 존재를 확인하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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• pp.115-118
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• 2002

The present study deals with CFD analysis of a plastic heat exchanger with corrugated wall. This exchanger has sinusoidal corrugations, and the flow through the exchanger is three dimensional. In addition, CFX-5.4, a commercial code utilizing unstructured mesh, was used as a computational method for solving RANS(Reynolds-Averaged Navier-Stokes) equations, and the applied turbulence model is $k-{\varepsilon}$ model. The factors to affect the efficiency of a plastic heat exchanger are heat conductivity, flow characteristics and so on. For those two factors, heat conductivity is fixed by the wall material. Therefore, the How along the corrugation affects the efficiency more, provided the same material. In conclusion, the heat transfer enhancement of a plastic heat exchanger with corrugated wall can be recognized from the flow characteristics such as velocity streamline, local heat transfer coefficient, velocity contour, and pressure contour. To confirm the results, both of the measured and the computational data for pressure loss were compared with each other, and they were identical.