• 제목/요약/키워드: Straight-beam element

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원통형 스프링의 동특성 해석을 위한 헬리컬 로드 유한요소 개발 (Development of Helical Rod Finite Element for the Dynamic Analysis of Cylindrical Springs)

  • 김도중;이덕영
    • 소음진동
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    • 제9권3호
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    • pp.544-553
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    • 1999
  • A 3-dimensional helical rod finite element is devloped for the dynamic analysis of cylindrical springs. Element matrices are formulated using the Galerkin's method, and an exact static deflection curve is used as a shape function. Because the resultant mass and stiffness matrices of the model are symmetric, effective direct solution method can easily be applied for analysing dynamic behavior of springs. The model is used to analyze the dynamic characteristics of a typical automotive valve spring. The effectiveness of the developed helical rod element is verified by comparing the results of the proposed method with those of a classical theory and experiments. The helical element developed in this study is superior to a straight beam element and a 2-dimensional curved beam element for this problem.

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Headed bar를 사용한 외부 철근 콘크리트 보-기둥 접합부의 강화된 내진 성능에 대한 유한요소해석 (Finite Element Analysis of Exterior R.C. Beam-Column Joints Containing Headed Bars utilized for Enhanced Seismic Performance)

  • 방석;이주하;윤영수
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2004년도 춘계 학술발표회 제16권1호
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    • pp.506-509
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    • 2004
  • This paper proposes Headed bar as reinforcement of beam-column joint, and proves seismic performance and reduction of reinforcement congestion. In these case, the use of Headed bars have obvious advantages. The greatest benefit of using Headed bars is not only improved structural performance of beam-column joints, but also the ease of fabrication, construction, and placement. Three-dimensional finite element analysis model is compared with test program which was fulfilled by the proposed model with Headed bar. Also, the plastic hinge region is relocated to the center of the longitudinal beam length according to the strong column-weak beam design philosophy, so Headed bar is used as the joint reinforcement. Therefore, this paper presents results of a computer analysis of a practical solution for relocating potential beam plastic hinge regions by the placing of straight - Headed bar.

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일축대칭 단면을 갖는 박벽 원형 곡선보의 자유진동 해석 (Free Vibration Analysis of Monosymmetric Thin-walled Circular Curved Beam)

  • 장승필;김문영;민병철
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제2권2호
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    • pp.57-68
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    • 1998
  • 본 연구에서는 일축대칭 단면을 갖는 박벽 원형곡선보의 자유진동해석을 수행할 수 있는 유한요소 이론 및 엄밀해를 제시하기 위하여, 가상일의 원리를 이용한 3차원 연속체? 운동방정식을 제시한다. 박벽단면의 구속된 비틂(restrained warping)효과를 고려하는 곡선보의 운동방정식을 얻는다. 단순지지되고 일축대칭 단면을 갖는 박벽 곡선보의 면외 고유진동에 대한 엄밀해를 제시하고 박벽 곡선보를 유한요소로 분할하여 요소의 변위장을 요소 변위벡터에 관한 3차의 Hermitian 다항식으로 나타내어 운동방정식에 대입함으로써 탄성강도행렬과 질량행렬을 유도한다. 또한 본 연구에서 얻어진 엄밀해와 박벽 곡선보요소를 이용한 유한요소 해석결과를 직선박벽보요소를 이용한 해석결과와 비교 검토를 함으로써 본 연구의 타당성을 입증한다.

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ULTRASONIC DETECTION OF INTERFACE CRACK IN ADHESIVELY BONDED DCB JOINTS

  • Chung, N.-Y.;Park, S.-I.;Lee, M.-D.;Park, C.-H.
    • International Journal of Automotive Technology
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    • 제3권4호
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    • pp.157-163
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    • 2002
  • It is well recognized that the ultrasonic method is one of the most common and reliable nondestructive testing (NDT) methods for the quantitative estimation of defects in welded structures. However, NDT techniques applying for adhesively bonded joints have not been clearly established yet. In this paper, the detection of interface crack by the ultrasonic method was applied for the measurement of interfacial crack length in the adhesively bonded joints of double-cantilever beam (DCB). An optimal condition of transmission coefficients and experimental accuracy by the ultrasonic method in the adhesively bonded joints have been investigated and discussed. The experimental values are in good agreement with the computed results by boundary element method (BEM) and Ripling's equation.

CAESAR-II를 이용한 파이프 루프의 구조 거동 특성 연구 (Study on Structural Behavior of Pipe Loops Using CAESAR-II)

  • 박치모;윤성룡
    • 한국해양공학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.13-18
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    • 2013
  • Most ships and offshore structures are equipped with a variety of pipes, which inevitably contain curved portions. The structural design of these pipes mostly relies on the commercial code, CAESAR-II, which was especially developed for the structural analysis of pipes. This study conducted stress analyses of the same pipe unit, including loops, using both CAESAR-II and MSC/NASTRAN, and compared the results to investigate the characteristics of CAESAR-II. A parametric study was then conducted of the various design variables of pipe loops using CAESAR-II to draw some useful information about the structural characteristics of the loops.

지진하중을 받는 곡선교량의 동적거동 (Dynamic Behavior of Curved Bridges under Seismic Loading)

  • 박남회;윤기용;강영종
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제5권3호
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    • pp.11-21
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    • 2005
  • 곡선교량의 복잡한 동적거동을 이해하고, 내진해석시 합리적인 해석방법을 선정할 수 있는 기초적인 연구를 수행하기 위하여 ??자유도를 포함한 절점당 7자유도를 갖는 곡선보요소와 직선보요소를 갖는 동적유한 요소해석 프로그램을 사용하여 곡선교량의 내진해석을 수행하였다. 자유진동해석 결과로부터 곡선교량의 모드특성을 직선교량과 비교하여 분석하였다. 또한, 동일지간장을 갖는 직선교와 곡선교의 지진시 거동특성을 분석하고, AASHTO의 정규교량으로 분류된 곡선교량의 내진해석방법에 대해 비교하였다. 또한, 지진하중작용방향과 곡선교량의 내부중심각을 변화시켜 곡선교량의 동적거동을 파악하였다.

유한요소법을 이용한 수평곡선 I형교의 자유진동해석 (Free Vibration Analysis of Horizontally Curved I-Girder Bridges using the Finite Element Method)

  • 윤기용;강영종
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제10권1호통권34호
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    • pp.47-61
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    • 1998
  • 수평곡선 I형교에서는 곡선주형의 초기곡률로 인하여 휨과 비틀림이 서로 연성 되어 복잡한 거동을 하며. 교량전체 거동에 가로보가 미치는 영향이 상당히 크다. 수평곡선 I형교의 거동특성을 파악하기 위해서는 곡선주형과 함께 가로보를 고려하여야 한다. 본 연구에서는 수평곡선 I형교에 대한 자유진동해석을 위하여 곡선주형을 유한요소 모델링하기 위한 곡선보요소와 가로보를 모델링하기위한 직선보요소를 구성하고, 이들 보요소를 사용한 유한요소 해석 프로그램을 개발한다. 곡선보 요소는 초기곡률과 됨을 고려하기 위하여 박판곡선보 이론에 근거하여 2축 대칭단면을 갖는 I형 곡선보에 대한 유한요소 정식화를 통하여 구성되며, 이때 형상함수는 박판곡선보의 선형 정적 평형방정식의 제차해를 사용한다. 직선보 요소는 됨자유도를 포함하여 절점당 7자유도를 갖는다. 개발한 프로그램에서는 직교좌표계를 사용하여 전체 강성행렬과 전체 질량행렬을 구성하며, 고유치를 구하기 위하여 Gupta의 방법을 사용한다. 기존의 연구결과를 이용하여 구성된 곡선보 요소를 비교검증하고, 수치해석 예제를 통하여 개발한 프로그램의 결과와 쉘요소를 사용하여 범용유한요소해석프로그램으로 수행한 결과를 비교한다.

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단면변형의 효과를 포함한 강상자형 거더의 엄밀한 해석 (An Exact Analysis of Steel Box Girders with the Effects of Distortional Deformation of Sections)

  • 진만식;이병주;김문영
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제17권1호
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    • pp.11-20
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    • 2004
  • 본 연구에서는 직선 강상자형 거더의 단면변형에 의한 변형 및 응력계산을 위한 Matlab 해석프로그램을 개발하고자 한다. 이를 위하여 단면변형이론을 요약하고 빔유사이론을 제시한다. 이후 탄성지반위의 보-기둥부재의 지배방정식을 제시하고, 일반화된 고유치해석을 통하여 집중 및 분포하중을 받는 보요소의 엄밀한 강성행렬을 계산한다. 본 연구의 효율성과 정확성을 입증하기 위하여 격벽을 갖는 상자형 거더의 뒤틀림응력을 계산하고 유한요소해와 비교한다.

Live Load Distribution of Prestressed Concrete Girder Bridge with Curved Slab

  • Park Sun-Kyu;Kim Kwang-Soo;Kim Jin-Ho;Choi Jung-Ho
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제16권5호
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    • pp.709-717
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    • 2004
  • The existing AASHTO Standard Specification have some inadequacies in expressing wheel load distribution of bridge which has specific shape of curved bridge instead of straight bridge. Thus, this research presented the finite element analysis and modelling technique of prestressed concrete girder bridge having curved slab and the expression of wheel load distribution was suggested as the ratio of bending moment utilizing the result of finite element analysis of prestressed concrete girder bridge having cowed slab. The considered parameter of girder distribution expression is the curvature of slab, span length, girder space, cross beam space and number of lanes. Though the suggested girder distribution expression is generally underestimated below AASHTO Standard Specification, once the curvature of slab increases, the suggested expression gets larger than AASHTO LRFD Standard Specification.

일축대칭 단면을 갖는 박벽 원형아치의 면외좌굴해석 (Spatial Stability of Monosymmetric Thin-walled Circular Arch)

  • 김문영;민병철
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1998년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.449-456
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    • 1998
  • A consistent finite element formation and analytic solutions are presented for spatial stability of thin-walled circular arch. The total potential energy is derived by applying the principle of linearized virtual work and including second order terms of finite semitangential rotations. As a result the energy functional corresponding to the semitangential rotation is obtained, in which the elastic strain energy terms are considered restrained warping effects. We have obtained analytic solution for the lateral buckling of monosymmetric thin-walled curved beam subjected to pure bending or uniform compression and it's boundary conditions are simply supported. For finite element analysis, the two node cubic Hermitian polynomials are utilized as shape Auctions. In order to illustrate the accuracy of this study, parameter studies for lateral buckling problems of circular arch are presented and compared with available solutions and numerical results analyzed by the FEM using straight beam element.

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