• 한국강구조학회 논문집
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• 제28권1호
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• pp.43-52
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• 2016

본 연구에서는 판 형상의 수평보강재가 한쪽에만 설치되는 통상적인 보강 웨브에서 수평보강재의 필요 강성에 대한 해석적 연구를 수행하였다. 실제 교량용 플레이트 거더는 대부분 비대칭 단면이지만 제작성을 감안하여 수평보강재를 통상 웨브 높이의 1/5인 0.2D 부근에 설치하고 있다. 이러한 점을 감안하여 보강재가 0.16D~0.24D 범위에 설치되는 조건에 대해 단면의 비대칭성과 웨브의 형상비를 고려하여 수평보강재의 강성비(${\gamma}^*$)에 따른 고유치 해석을 수행하고 좌굴강도를 평가하였다. 이로부터 AASHTO LRFD 기준의 좌굴강도를 만족하는 수평보강재의 필요 강성을 제안하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권4A호
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• pp.735-742
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• 2006

실 설계에서 적용되는 강곡선 플레이트거더교의 기하학적인 설계범위 내에서 횡방향변형이 충분히 지지된 강곡선 플레이트거더 복부판의 극한전단강도는 비록 직선복부판에 비해 후좌굴강도는 감소할지라도 탄성좌굴강도가 상대적으로 증가한다. 또한 강곡선 플레이트거더 복부판의 극한전단강도는 후좌굴강도를 포함한 직선플레이트거더 복부판의 극한전단강도와 같은 크기를 발현하고 있음이 여러 연구를 통해서 입증되었다. 본 연구에서는 강곡선 플레이트거더 복부판이 극한전단강도를 발현하기 위한 중간수직보강재의 소요강성에 관한 수치해석연구를 수행하였다. 수치해석결과로부터 후좌굴거동이 존재하는 강곡 선플레이트거더 복부판이 후좌굴강도를 충분히 발현하기 위해서는 현행 Guide Specifications(AASHTO, 2003)의 중간수직보강재 강성이 후좌굴거동 시에 단순지지역할을 하기에는 부족한 것으로 조사되었으며, 이를 기초로 전단좌굴강도비에 따른 소요강성식을 제안하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제27권3호
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• pp.38-46
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• 2023

본 연구에서는 원형 단부 콘크리트의 알루미늄 보강재 적용에 따른 지압 성능을 평가하기 위하여 지압 시험을 수행하고 이를 해석적으로 평가하였다. 지압강도 실험에서는 원형 단부 콘크리트 제작용 알루미늄 거푸집을 이용한 알루미늄 보강재와 부재이동 및 조립을 위한 강재 앵커볼트로 인한 지압성능 변화를 확인하였다. FE 해석모델은 실험조건과 동일하게 구성하여 결과를 실험과 비교하였으며, 균열 양상과 응력 거동 등도 확인하였다. 또한, 알루미늄 보강재의 강도변화가 원형 단부 콘크리트에 미치는 영향도 해석적으로 평가하였다. 원형 단부 콘크리트는 알루미늄 보강재로 인하여 지압강도가 약 20% 증가하였고, 강재 앵커볼트는 지압강도에 영향을 미치지 않는 것으로 확인되었다. FE 해석 결과 나타난 최대 하중과 균열 양상은 실험과 유사하게 나타났다. 알루미늄 보강재의 강도변화에 따른 FE 해석 결과, 알루미늄 보강재의 강도가 10%, 20% 증가 및 감소함에 따른 최대하중 변화는 강도변화 전과 비교하여 최대 약 4% 수준으로 큰 영향이 없는 것으로 평가되었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제14권6호
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• pp.835-843
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• 2002

본 논문은 외부 T스티프너로 보강한 콘크리트 충전각형강관-H형강보 접합부의 응력전달 메카니즘을 유한요소해석을 통해 정확히 이해하고, T스티프너에 관한 설계기본자료를 제공하는데 그 목적이 있다. 따라서 선행된 실대형 접합부의 실험결과와 비선형 유한요소해석의 결과를 비교함으로써 유한요소해석의 신뢰도를 높였다. 유한요소해석에서 접합부의 응력전달 메카니즘을 이해하기 위해 여러 가지의 응력 및 변형도 지수를 사용하였고, 유한요소해석을 통하여 실험에서 발견된 보플랜지와 수평스티프너 접합부의 응력집중을 감소시킬수 있는 방안을 모색하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제46권3호
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• pp.323-335
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• 2013

This work aims to study the effect of stiffener ties in the behavior of intermediate length open section Cold-Formed Steel (CFS) Columns under axial compression. A comparative study on the behaviour and strength of Cold Formed Steel Columns by changing the direction of projection of lips (i.e., inwards or outwards) are also done. In this work two types of sections were considered Type-I section with lip projecting outwards (hat) and Type-II section with lip projecting inwards (channel). The length of the columns is predicted by performing elastic buckling analysis using CUFSM software. The theoretical analysis is performed using DSM - S100;2007, AS/NZ: 4600-2005 and IS: 801-1975. The compression tests are carried out in a 400 kN loading frame with hinged-hinged end condition. The non-linear numerical analysis is performed using Finite Element software ANSYS 12.0 to simulate the experimental results. Extensive parametric study is carried out by varying the width and spacing of the stiffener ties. The results are compared; the effects of stiffener ties on behaviour and load carrying capacity on both types of columns are discussed.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2002년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.233-236
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• 2002

An efficient method was developed in this study to obtain optimal stacking sequences, thicknesses, and minimum weights of stiffened laminated composite shells under combined loading conditions and stiffener layouts using genetic algorithms (GAs) and finite element analyses. Among many parameters in designing composite laminates determining a optimal stacking sequence that may be formulated as an integer programming problem is a primary concern. Of many optimization algorithms, GAs are powerful methodology for the problem with discrete variables. In this paper the optimal stacking sequence was determined, which gives the maximum critical buckling load factor and the minimum weight as well. To solve this problem, both the finite element analysis by ABAQUS and the GA-based optimization procedure have been implemented together with an interface code. Throughout many parametric studies using this analysis tool, the influences of stiffener sizes and three different types of stiffener layouts on the stacking sequence changes were throughly investigated subjected to various combined loading conditions.

• Composites Research
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• 제25권6호
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• pp.224-229
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• 2012

정찰 및 감시를 위한 어레이 안테나가 내장된 날개는 컷아웃이 수반되기 때문에 구조성능이 저하된다. 본 논문에서는 단순화된 복합재 날개에 어레이 안테나 탑재시 안테나성능 저하와 날개구조 성능 저하를 최소화할 수 있는 복합재 모자형 보강재의 두께에 대해 최적설계를 수행하였다. 최적의 모자형 보강재 형상 선정을 위하여 모자형 보강재의 웹 경사도와 플랜지의 길이에 변화를 주어 상용 유한요소해석 프로그램을 이용하여 구조 해석을 수행하였다. 복합재 모자형 보강재형상에 대하여 응력과 좌굴에 대한 구속조건으로 상용 최적화 프로그램인 VisualDOC와 상용 유한요소해석 프로그램을 이용하여 최적화를 수행하여 보강재의 두께를 결정하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2004년도 춘계학술대회논문집
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• pp.870-875
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• 2004

Beam stiffeners have frequently been used for raising natural frequencies of base structures. In stiffener layout optimization problems, most of the previous researches considering the position and/or the length of the stiffener as design variables dealt with structures having just simple convex shapes such as a square or rectangle. The reason is concave shape structures have difficulties ill formulating geometry constraints. In this paper, a new geometry constraint handling technique, which can define both convex and concave feasible lesions and measure a degree of geometry constraint violation, is proposed. Evolution strategies (ESs) is utilized as an optimization tool. In addition, the constraint-handling technique of EVOSLINOC (EVOlution Strategy for scalar optimization with Lineal and Nonlinear Constraints) is utilized to solve constrained optimization problems. From a numerical example, the proposed geometry constraint handling technique is verified and proves that the technique can easily be applied to structures in net only convex but also concave shapes, even with a protrusion or interior holes.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제24권5호
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• pp.414-420
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• 2014

In this paper, the vibration characteristics of the trapezoidal corrugated plate with axial stiffeners and lumped masses are investigated by the analytical method. The corrugated plate can be treated as an equivalent orthotropic plate as this plate has different flexure properties in two perpendicular directions; flexible in the corrugation direction and stiff in the transverse direction. The effective extensional and flexural stiffness of the equivalent plate are considered to obtain the precise solution in the analysis. The plate is stiffened by concentric stiffeners horizontally to the corrugation direction. The discrete stiffener theory is adopted to consider the position of stiffener. To demonstrate the validity of the proposed approach, the comparison is made with the results of 3D ANSYS finite element solutions. Some numerical results are presented to check the effect of the geometric properties.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집A
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• pp.292-297
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• 2001

Composite patch repair of cracked aircraft structures has been accepted as one of improving fatigue life and attaining better structural integrity. Analysis for the stress intensity factor at the skin/stiffener structure with inclined central crack repaired by composite stiffened panels are developed. A numerical investigation was conducted to characterize the fracture behavior and crack growth behavior. In order to investigate the crack growth direction, maximum tangential stress(MTS) criteria is used. The main objective of this research is the validation of the inclined crack patching design. In this paper, the reduction of stress intensity factors at the crack-tip and prediction of crack growth direction are determined to evaluate the effects of various non-dimensional design parameter including; composite patch thickness and stiffener distance. The research on cracked structure subjected to mixed mode loading is accomplished and it is evident that more work using different approaches is necessary.