• 한국지반공학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.183-190
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• 2000

본 연구에서는 피에조콘 시험의 유한요소해석을 점탄소성 bounding surface 구성모델과 large displacement large deformation 개념을 이용하여 수행하였다. 이에 따라 구성모델, 가상일의 방정식 및 관련 유한요소 식 등을 Updated Lagrangian reference frame에서 formulation 하였으며 지반의 거동은 theory of mixtures를 통하여 설명하였다. Theory of mixtures 역시 Updated Lagrangian reference frame에서 formulation하였다. 구성모델 중 점성 부분이 전체 formulation 과정에 중요한 영향을 미친다는 사실이 고찰되었다. 유한요소 해석의 결과는 실내에서 실시한 대형 모델시험의 결과와 비교, 분석하였다. Formulation 과정은 'I' 결과는 'II'에서 설명된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.191-199
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• 2000

본 연구에서는 피에조콘 시험의 유한요소해석을 수행하였다. 이를 위하여 점탄소성 bounding surface 모델, 가상일의 방정식(virtual work equation) 및 theory of mixtures를 Updated Lagrangian reference frame에서 formulation하였다. 결과적으로 구성된 유한요소 formulation을 컴퓨터 프로그래밍 하였으며 유한요소해석에서 얻은 콘 저항치, 과잉간극수압 및 간극수압소산 등의 결과를 실험치와 비교 분석하였으며 피에조콘 주변의 응력, 변형율 및 과잉간극수압의 contour를 유한요소해석에서 구하여 이를 고찰하였다. 비등방성 및 점성이 추가된 구성모델을 사용함으로서 응력의 비등방성 및 관입속도를 효과적으로 simulation할 수 있었다. 유한요소 Formulation 과정은 'I' 결과는 'II'에서 설명된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제2권3호
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• pp.89-99
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• 2001

본 연구에서는 가장 널리 사용되고 있는 지반모델인 Modified Cam-Clay 모델을 이용하여 피에조콘 관입 및 소산시험의 수치해석을 수행하였다. Modified Cam-Clay 모델 및 관련 유한요소 식들을 피에조콘 관입의 대변형 현상을 고려하기 위하여 Updated Lagrangian frame에서 formulation 하였다. 유한요소 해석 결과 얻어진 콘 관입저항치, 간극수압 및 소산곡선을 양산지역 현장 시험결과와 비교 분석하였다. 수치해석 결과는 시험결과와 비교적 잘 부합하는 것으로 고찰되었으나 보다 현실에 근접한 simulation을 위하여 연속적인 깊은 관입의 적절한 수치해석적 modeling이 요구되는 것으로 고찰되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제9권2호
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• pp.137-146
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• 2005

본 연구는 형상반복법과 수정 라그랑쥐 방법으로 사장교 케이블의 초기장력과 기준길이를 계산하였다. 사장교의 거더와 주탑은 3차원 frame 요소로, 케이블은 비선형 트러스요소와 Ernst의 케이블 요소로 이상화하였다. 본 연구의 유한요소법에 의한 케이블의 초기장력과 실무에서 사용하는 시산법에 의한 케이블의 장력을 비교한 결과, 전자의 경우가 후자의 경우보다 적음을 알 수 있었다. 케이블의 기준길이는 비선형 트러스요소를 사용한 해석결과와 Ernst의 케이블 요소를 사용한 해석결과를 비교하였으며 두 가지 해석결과가 거의 일치함을 알 수 있었다. 또한 기준길이는 초기장력값을 나타내는 단순교의 지간과 거의 일치함을 알 수 있었다. 따라서 케이블의 기준 길이는 본 연구로부터 얻은 초기장력을 가진 단순보의 호의 길이를 나타냄을 알 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.25-37
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• 1992

매우 큰 기하학적 변화를 나타낼 수 있는 비선형 유한요소의 정식화 과정을 나타내었다. 유한요소의 구성은 변화되는 재료의 기준 물성치에 근거를 두고 형성하였으므로 매우 큰 변형을 받는 재료의 특성들을 진응력 변형율 시험에 정확히 직접 적용할 수 있도록 하였다. 큰 변형 문제에 대하여 연속체 역학적인 접근방법으로 일관된 공식을 유도하였다. 운동학적인 문제는 변화되는 재료의 물성 기준치가 더욱 더 요구되므로, 물체 평형 방정식을 변화되는 기하학적 좌표로서 또한 형성하였으며, 이에 2차 Piola-Kirchhoff 응력과 변화되는 Largrangian 변형을 텐서들이 사용되었다. 수치해는 명확한 증분적인 수치과정으로 유도하였으며, 수치해의 증명을 위하여 뼈대구조와 평면구조들의 매우 큰 변형에 대한 예제들을 해석하였다. 또한 적절히 취급되는 재료 특성에 대한 중요성을 논증하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제29권4호
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• pp.534-539
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• 2005

Nodal displacements are referred to the initial configuration in the total Lagrangian formulation and to the last converged configuration in the updated Lagrangian furmulation. This research proposes a relative nodal displacement method to represent the position and orientation for a node in truss structures. Since the proposed method measures the relative nodal displacements relative to its adjacent nodal reference frame, they are still small for a truss structure undergoing large deformations for the small size elements. As a consequence, element formulations developed under the small deformation assumption are still valid for structures undergoing large deformations, which significantly simplifies the equations of equilibrium. A structural system is represented by a graph to systematically develop the governing equations of equilibrium for general systems. A node and an element are represented by a node and an edge in graph representation, respectively. Closed loops are opened to form a spanning tree by cutting edges. Two computational sequences are defined in the graph representation. One is the forward path sequence that is used to recover the Cartesian nodal displacements from relative nodal displacement sand traverses a graph from the base node towards the terminal nodes. The other is the backward path sequence that is used to recover the nodal forces in the relative coordinate system from the known nodal forces in the absolute coordinate system and traverses from the terminal nodes towards the base node. One open loop and one closed loop structure undergoing large deformations are analyzed to demonstrate the efficiency and validity of the proposed method.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2005년도 추계학술대회논문집
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• pp.788-791
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• 2005

Nodal displacements are referred to the Initial configuration in the total Lagrangian formulation and to the last converged configuration in the updated Lagrangian formulation. This research proposes a relative nodal displacement method to represent the position and orientation for a node in truss structures. Since the proposed method measures the relative nodal displacements relative to its adjacent nodal reference frame, they are still small for a truss structure undergoing large deformations for the small size elements. As a consequence, element formulations developed under the small deformation assumption are still valid fer structures undergoing large deformations, which significantly simplifies the equations of equilibrium. A structural system is represented by a graph to systematically develop the governing equations of equilibrium for general systems. A node and an element are represented by a node and an edge in graph representation, respectively. Closed loops are opened to form a spanning tree by cutting edges. Two computational sequences are defined in the graph representation. One is the forward path sequence that is used to recover the Cartesian nodal displacements from relative nodal displacements and traverses a graph from the base node towards the terminal nodes. The other is the backward path sequence that is used to recover the nodal forces in the relative coordinate system from the known nodal forces in the absolute coordinate system and traverses from the terminal nodes towards the base node. One closed loop structure undergoing large deformations is analyzed to demonstrate the efficiency and validity of the proposed method.

• 한국지반공학회논문집
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• 제17권3호
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• pp.103-110
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• 2001

관입체 주변에서 발생하는 지반의 과잉간극수압은 그 측정위치에 따라 영향을 받는 것으로 알려져 있다. 특히 관입체의 선단과 축표면에서의 간극수압반응은 상당히 다른 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 지반에 대한 관입시험시 주변지반에서 발생하는 간극수압의 반응에 대하여 Louisiana State University의 시험토조를 사용하여 조사하였다. 또한 시험결과를 비등방성 수정 Cam Clay 모델을 이용한 유한요소해석과 비교하였다. 본 연구로부터 관입체 주위에서 발생하는 간극수압은 예측한 바와 같이 선단부위에서 크게 나타나고, 뒤로 갈수록 작아지는 현상을 나타내었다. 이와 같은 현상은 전단에 의하여 발생한 간극수압과 압축에 의하여 발생한 간극수압의 상호간섭에 의한 것으로 나타났다.