• Structural Engineering and Mechanics
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• 제22권6호
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• pp.741-759
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• 2006

A general theory which describes the elastic response of a curved anisotropic plate subjected to stretching and bending will be developed by considering the nonlinear effect that reflecting the non-flat geometry of the structure. By applying a newly derived $6{\times}6$ matrix constitutive relation between force resultants, moment resultants, mid-plane strains and deformed curvatures, the governing differential equations for a curved anisotropic plate is developed in the usual manner, namely, by consideration of the constitutive relation and equilibrium equations. Solutions are obtained for simply-supported boundary conditions and compared to corresponding solutions that neglecting the nonlinear effect in the analysis. The comparisons indicate that the nonlinear terms in the equations that caused by the curvature of the structure is crucial for the curved plate analysis. Under certain curved plate geometries the unreasonable results will be induced by neglecting the nonlinear effect in the analysis.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제19권6호
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• pp.707-720
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• 2005

The bending stress formula that taking into account the transverse deformation is developed for plane-curved, untwisted isotropic beams subjected to loadings that result in deformations in the plane of curvature. In order to account the transverse Poisson contraction effect, a new constitutive relation between force resultants, moment resultants, mid-plane strains and deformed curvatures for a curved plate is derived in a $6{\times}6$ matrix form. This constitutive relation will provide the fundamental basis to the analyses of curved structures composing of isotropic or anisotropic materials. Then, the bending stress formula of a curved isotropic beam can be deduced from this newly developed curved plate theory. The stress predictions by the present analysis are compared to those by the analysis that neglected the Poisson contraction effect. The results show that the Poisson effect becomes more significant as the Poisson ratio and the curvature are getting larger.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제12권4호통권47호
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• pp.417-428
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• 2000

최근 복합재료는 토목뿐만 아니라 건축, 항공, 선박산업분야에서 널리 사용되고 있다. 두 가지 이상의 다른 재료들로 구성된 복합재료는 역학적 특성에서 단일재료보다 매우 유리한 장점을 가지고 있다. 쉘 구조물은 직선구조물과 비교해 볼 때 곡선형상 때문에 하중에 효과적으로 저항하는 이점이 있다. 이러한 쉘 구조물에 복합재료를 사용함으로서 보다 높은 강성과 낮은 중량을 가진 경제적인 쉘 구조물을 설계할 수 있다. 본 논문의 목적은 전단변형효과를 고려한 원뿔형 쉘을 해석하여 복합재료의 이점을 규명하고 자유경계의 효과를 고찰하는데 있다. 본 논문은 원뿔형 쉘의 미분방정식을 해결하기 위해서 유한 차분법을 사용하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제34권5호
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• pp.369-376
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• 2014

항공기 구조물 표면에 발생하는 외부 충격은 크랙과 같은 손상을 발생시킬 수 있으며 이는 차후 큰 결함을 야기하기 때문에 충격과 손상을 탐지하고 위치를 추정하는 것은 구조 안정성 모니터링에 있어 중요한 부분이다. 본 연구에서는 능동, 수동 센싱기법을 조합한 L-형상 압전체 센서 배열을 사용하여 충격과 손상을 탐지할 수 있는 기법을 개발하였다. 수동 센싱기법으로 1개 센서군 당 3개의 센서를 L-형상으로 배치하여 충격 발생 각도를 추정하고 2개의 센서군을 사용하여 충격위치를 탐지하는 방법을 도입하였다. 이 수동 센싱기법을 유도초음파 기반의 능동 센싱기법에 확대 적용하여 동일한 압전소자로 충격 탐지와 더불어 손상을 탐지할 수 있는 방법을 개발하였다. 이 기법은 방향에 따른 파동의 속도 변화와 같은 구조물에 대한 정보 없이도 위치 추정이 가능하여 비등방성 구조 내에서도 정확한 충격 및 손상 위치 정보를 얻을 수 있다. 개발된 기법을 날개 형태 구조물 및 CFRP 판에 적용하여 실험적으로 정확한 충격 및 손상 위치를 추정할 수 있음을 증명하였다.