• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.561-568
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• 2014

조립식 경골잔교는 Spine-girder인 단일거더 시스템이므로 휨 뿐만 아니라 비틀림에 큰 영향을 받는 구조물이다. 본 연구에서는 경골잔교의 합리적인 설계를 위하여 설계 시 고려사항을 도출하고자 하였다. 거동분석을 위한 구조해석 유한요소모델을 개발하고, 실험 결과와 비교하여 타당성을 검증하였다. 경골잔교의 거동분석을 통하여 국부적인 과대응력 발생을 방지하기 위하여 Bone-beam 하단부에 보강재 설치가 필요하며, 플랜지의 법선응력은 ?비틂, 플랜지와 웹의 전단응력은 순수비틂에 의한 영향이 지배적으로 작용하는 것을 확인하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제37권1호
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• pp.99-110
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• 2000

파랑충격하중에 의한 선수 구조부의 손상은 주로 충격압력역적과 파랑충격하중이 가한 면적에 의하여 크게 영향을 받는다. 본 연구에서는 세 번째 단계로서 LS/DYNA3D를 이용하여 파랑충격하중에 대한 DWT 300,000급 VLCC의 선수 구조부의 동적 구조해석을 수행하여 검증을 하고자 한다. 극치 6.5MPa, 후부높이 1.0MPa, 지속시간 5.0msec인 파랑충격압력 곡선을 강성이 작은 보강재로 보강된 선수 구조부에는 면적 $1.5s{\times}1.5s$, 대체로 강성이 큰 스트링거 등의 부재로 보강된 경우는 면적 $2.5s{\times}2.5s$에 가한다. 이상의 동적 구조해석을 통하여 넓은 간격의 보강재가 부착된 선수 구조부에는 외판과 보강재에 큰 손상변형이 발생한 것 이외는 고려 중인 유조선의 선수 구조부는 본 연구의 파랑충격하중에 대하여 충분한 강도를 지닌다고 사료된다.

• 한국해양공학회지
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• 제21권4호
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• pp.34-37
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• 2007

The safety of ships is one of the most important concerns in terms of the environment and human life. A ship in bad condition is likely to be subject to accidents, such as collision and grounding. When a ship has minor collision damages in the form of circle or ellipse, its ultimate strength will be reduced. It is important to evaluate the reduction ratio of a ship's ultimate strength that results from damages. The strength reduction of a plate with a cutout in the form of hole has been treated by many researchers. A closed-form formula for the reduction of ultimate strength of a plate, considering the effect of several forms of cutout, has been suggested. However, the structure of ships is composed of plates and stiffeners so-called stiffened plates and it is likely that plates and stiffeners will be damaged together in collisions. This paper investigates the effect of minor collision damages on the ultimate strength of a stiffened plate by using numerical analysis. For this study, the deformed shape of minor collision damages on a stiffened plate was made by using a contact algorithm and was used as the initial shape for ultimate stress analysis. Then, a series of nonlinear FE analyses was conducted to investigate the reduction effects on the ultimate strength of the stiffened plate. The boundary conditions were simply supported at all boundaries, and the tripping of stiffener was neglected. The results are presented in the form of reduction ratio between the ultimate strength of an original, intact stiffened plate and that of a damaged stiffened plate.

• 품질경영학회지
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• 제46권2호
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• pp.269-282
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• 2018

Purpose: The purpose of this study was to improve the FRP Van's durability by analyzing the problematic parameters, redesigning the rear van, and verifying the design drafts using the CAE analysis & Rig test. Methods: The collected data through the government quality inspection and field spot check were thoroughly analyzed through the characteristics diagram and the improvement suggestions were verified by performing CAE analysis, like the dynamic stiffness, Torsional stiffness, open/close condition's strength, Full car durability and Carrying out the actual test. Results: The results of this study are as follows; The output of CAE analysis shows that improvement suggestions have considerable effects on the reinforcement of FRP structure, and the actual torsion and open/close condition durability test prove that rear van may have durable life which is equivalent to vehicle life cycle. Conclusion: The structural weakness of KLTV's FRP rear van was overcome by applying the stiffener in rear van and changing the bonding method of each FRP pieces. That suggestions were proved using CAE analysis and Rig test.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제23권6호
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• pp.533-541
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• 2020

This study using ABAQUS investigates the nonlinear vibration responses when thermal and random acoustic loads are applied simultaneously to the stiffened composite panels. The nonlinear vibration analyses are performed with changing the number of stiffeners, and layup condition of the skin panel. The panel and stiffeners both are modeled using shell elements. Thermal load (ΔT) is assumed to have the temperature gradient through the thickness direction of the stiffened composite panel. The random acoustic load is represented as stationary white-Gaussian random pressure with zero mean and uniform magnitude over the panels. The thermal postbuckling analysis is conducted using RIKS method, and the nonlinear dynamic analysis is performed using Hilber-HughesTaylor time integration method. When ΔT = 25.18 ℃ and SPL = 105 dB are applied to the stiffened composite panel, the effect of the number of stiffener is investigated, and the snap-through responses are observed for composite panels without stiffeners and with 1 and 3 stiffeners. For investigation of the effect of layup condition of the skin panel, when ΔT = 38.53 ℃ and SPL = 110 dB are applied to the stiffened composite panel, the snap-through responses are shown when the fiber angle of the skin panel is 0°, 30°, and 60°.

• 복합신소재구조학회 논문집
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• 제4권2호
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• pp.39-44
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• 2013

This study is aimed to examine the influence of the rotational stiffness of U-shaped ribs on the local buckling behaviors of laminated composite plates. Applying the orthotropic plates with eight layers of the layup $[(0^{\circ})4]s$ and $[(0^{\circ}/90^{\circ})2]s$, 3-dimensional finite element models for the U-rib stiffened plates were setup by using ABAQUS and then a series of eigenvalue analyses were conducted. There is a need to develope a simple design equation to establish the rotational stiffness effect, which could be easily quantified by comparing the theoretical critical stress equation for laminated composite plates with elastic restraints based on the Classical laminated plate theory. Through the parametric numerical studies, it is confirmed that there should clearly exist an increasing effect of local plate buckling strength due to the rotational stiffness by closed-section ribs. An applicable coefficient for practical design should be verified and proposed for future study. This study will contribute to the future study for establishing an increasing coefficient for the design strength and optimum design of U-rib stiffened plates.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제11권2호통권39호
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• pp.167-179
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• 1999

판형복부판의 좌굴강도를 높이기 위하여 수평보강재나 수직보강재를 대는 방법이 많이 적용되고 있다. 경제적인 판형의 설계를 위하여 복부판의 두께를 얇게 하는 대신, 복부판의 전단강도를 높이기 위하여 수직보강재를 사용하게된다. 수직보강재가 있는 복부판의 극한전단강도의 산정에 관한 연구는 1960년 초반부터 활발하게 진행되어 왔고, 이 결과가 미국의 AASHTO 시방서(1973)와 영국의 British Standard(1983)에 처음 반영되어 현재에 이르고 있다. 수평보강재의 주 역할은 휨응력에 의한 복부판의 좌굴강도를 높이고 횡변위를 억제하는 것이지만, 부수적으로 전단강도를 증가시키는 효과가 있는 것으로 알려지고 있다. 하지만, 이에 대한 연구의 부족으로 인하여 수평보강재가 복부판의 극한전단강도에 미치는 영향이 실제 설계시 반영되지 않고 있다. 본 연구에서는 실험을 통하여 수평보강재가 판형의 극한전단거동에 미치는 영향을 조사하고 이를 기존의 이론들과 비교 검토하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제9권2호통권31호
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• pp.237-248
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• 1997

크레인 주행거더에서 빈번히 발생되는3 종류의 균열을 재현하기 위해서 거더 길이 640 mm, 높이 600 mm, 폭 300 mm의 시험체 2기를 제작하여 피로실험을 수행하였다. 시험체의 균열은 재하점 부근과 가세트 단부 및 하부플랜지와 웨브의 모살용접부에서 발생하였다. 재하점 근방의 균열은 수직보강재가 위치한 상부플랜지와 웨브 사이의 모살용접부에서 발생해서 웨브의 대각선 방향으로 진전하였다. 또한 하부플랜지 종비드에서 발생된 균열은 주행거더방향에 수직으로 성장하였다. 크레인 주행거더의 각 부위의 피로등급은 JSSC 피로설계지침의 피로등급과 비교해 보면, 재하점 근방의 모살용접부는 E 등급, 가세트 단부는 G 또는 H 등급, 하부플랜지 종비드 부위는 D 등급 정도로 나타났다. 가세트 단부와 종비드 부위는 피로설계지침과 잘 일치하고 있음을 알 수 있다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제16권4호통권71호
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• pp.493-500
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• 2004

본 논문에서는 복합재료로 이루어진 원통형 쉘 구조물을 해석모델로 설정하였으며, 좌굴의 링 보강재 보강효과에 대해서 연구하였다. 유한요소법으로 해석을 수행하였으며, 보강재의 요소는 3차원 보요소를 사용하였고, 쉘 요소는 적용성이 뛰어난 평면쉘요소를 사용하였으며, 대체 전단 변형률장을 도입하여 잠김현상을 극복하였다. 본 연구에서 링 보강재는 횡리브(Rib)의 형태이다. 이러한 보강재가 원통형 쉘의 좌굴에 미치는 영향을 고찰하였다. 즉, 보강재의 위치 변화, 보강재의 크기 변화, 쉘의 변장비 변화, 쉘의 지점조건의 변화, 복합재료의 화이버 보강각도 변화 등 다양한 파라미터 연구를 통해서 쉘의 좌굴거동을 분석하였다. 여러가지 설계변수에 대한 보강된 쉘의 거동에 대한 정확한 이해로부터 효율적인 보강설계를 제시하고자 하였으며, 원통형 쉘의 좌굴해석시 좋은 참고자료로 활용할 수 있으리라 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.389-394
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• 2017

선체구조의 보강재로서 비대칭 단면재인 L 형강재가 대칭 단면재인 T형 조립부재(built-up T)에 비해 단면 비틀림 현상 등 다소 불리한 강도 특성에도 불구하고 오랜 관습과 자재 구입의 용이성 등으로 널리 사용되어 왔다. 그러나 근래 선박이 대형화 되어감에 따라 보강재의 형태는 압출 형강재의 사용이 줄고 다양한 설계 치수를 반영하여 용접을 통해 직접 제작하는 조립부재의 적용이 늘어가는 추세이다. 본 연구의 목적은 점차 사용량이 증대되고 있는 조립형 보강재의 효율적인 적용을 위한 최적설계 프로그램을 개발하는데 있다. 최적화 알고리즘으로는 선박 및 해양구조물의 최적설계에 많이 적용되고 있는 진화전략 기법을 선정하였다. 최적설계 결과의 실용성을 위해 부식여유를 고려한 총두께 개념을 설계변수와 목적함수에 도입하였고, 제한조건에는 최근 발효된 통합공통구조규칙(HCSR, Harmonized Common Structural Rules)을 적용하였다. 개발된 최적화 프로그램을 이용하여 최근 수주된 300K VLCC와 158K COT의 실선 설계를 수행한 결과 각각 144톤, 60톤의 중량 절감 효과를 얻었으며 대형 선박일수록 중량 절감 효과가 크게 나타남을 확인하였다.