• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2003년도 추계학술대회 논문집(II)
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• pp.531-537
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• 2003

Recently, various and new special methods of construction about steel bridges have been tried, and the study about local buckling about this have been performed too. But becuase of various cases, structural analysis is performed to check safety for each step of construction, and this is not efficient and economical method for time and manpower. So, for solution of this problems, general method about checking safety needs to be developed. In this study, in preparation for development about this, we look into elastic buckling characteristics of plates for each case as load, boundary condition, aspect ratio, and so on.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2003년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.307-314
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• 2003

Recently, various and new special methods of construction about steel bridges have been tried, and the study about local buckling about this have been performed too. But, becuase of various cases, structural analysis is performed to check safety for each step of construction, and this is not efficient and economical method for time and manpower. So, for solution of this problems, general method about checking safety needs to be developed. In this study, in preparation for development about this, we look into elastic buckling characteristics of plates for each case as load, boundary condition, aspect ratio, and so on.

• 대한토목학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.795-805
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• 1994

본 논문은 pultrusion process를 통해서 생산된 섬유보강 플라스틱 구조용부재(직교이방성)의 국부좌굴응력을 예측하기 위해서 기존의 동방성부재에 대한 근사적 이론식인 Bleich해법을 확장하여 직교이방성 부재의 경우에도 적용할 수 있도록 유도하였으며, 유도과정에서는 무차원 비를 도입 계산이 더욱 용이하도룩 하였다. 또한, 보고된 정밀해 및 실험한 결과치와 비교하였으며 pultrusion process를 통해서 생산된 섬유보강 플라스틱 구조용 부재의 국부좌굴응력을 예측하는데 이 식이 효과적으로 사용될 수 있음을 도식적으로 보여 주었다. 또 다양한 단면치수와 길이를 갖는 기풍의 국부좌굴응력을 예측하여 설계시 사용될 수 있도록 도식화하였다. 또한, 섬유보강 플라스틱 구조용부재(기둥)가 국부좌굴을 일으키지 않고 재료가 파괴에 도달하거나 Euler의 임계좌굴이 먼저 발생할 판의 폭과 두께의 비를 수식적으로 제안하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제12권4호
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• pp.291-302
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• 2012

Frequently, steel silos are supported by discrete supports or columns to permit easy access beneath the barrel. In such cases, large loads are transferred to the limited number of supports, causing locally high axial compressive stress concentrations in the shell wall above the supports. If not dealt with properly, these increased stresses will lead to premature failure of the silo due to local instability in the regions above the supports. Local stiffening near the supports is a way to improve the buckling resistance, as material is added in the region of elevated stresses, levelling these out to values found in uniformly supported silos. The aim of a study on the properties of local stiffening will then be to increase the failure load, governed by an interaction of plastic collapse and elastic instability, to that of a discrete supported silo. However, during the course of such a study it was found that, although the failure remains local, the cylinder height is also a parameter that influences the failure mechanism, a fact that is not properly taken into account in current design practice and codes. This paper describes the mechanism behind the effect of the cylinder height on the failure load, which is related to pre-buckling deformations of the shell structure. All results and conclusions are based on geometrically and materially non-linear finite element analyses.

• Steel and Composite Structures
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• 제24권6호
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• pp.697-709
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• 2017

The current study addresses the local buckling analysis of an infinite thin rectangular symmetrically laminated composite plate restrained by a tensionless Winkler foundation and subjected to uniform in-plane shear loading. An analytic method (i.e., one-dimensional mathematical method) is used to achieve the analytical solution estimate of the contact buckling coefficient. In addition, to study the effect of ply angle and foundation stiffness on the critical buckling coefficients for the laminated composite plates, the parametric studies are implemented. Moreover, the convergence for finite element (FE) mesh is analysed, and then the examples in the parametric study are validated by the FE analysis. The results show that the FE analysis has a good agreement with the analytical solutions. Finally, an example with the analytical solution and FE analysis is presented to demonstrate the availability and feasibility of the presented analytical method.

• Coupled systems mechanics
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• 제1권3호
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• pp.269-283
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• 2012

In the present paper, a multilevel approach for the local nanobuckling analysis of carbon nanotube (CNT) based composite materials is proposed and described. The approach comprises four levels, all of them at nanoscale. The first level aims to propose the potential that describes the interatomic forces between carbon atoms. In the second level, molecular dynamics simulations are performed to extract the elastic properties of the CNT. The third level aims to determine the stiffness of the material that surrounds the CNT (matrix), using the annular membrane analysis. In the fourth level, finite strip analysis of the CNT elastically restrained by the matrix is performed to calculate the critical strain at which the CNT buckles locally. In order to achieve accurate results and take the CNT-matrix interaction into account, the $3^{rd}$ and $4^{th}$ steps may be repeated iteratively until convergence is achieved. The proposed multilevel approach is applied to several CNTs embedded in a cylindrical representative volume element and illustrated in detail. It shows that (i) the interaction between the CNT and the matrix should be taken into account and (ii) the buckling at nanoscale is sensitive to several types of local buckling modes.

• Steel and Composite Structures
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• 제31권2호
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• pp.201-216
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• 2019

This scientific paper provides a theoretical, numerical and experimental analysis of local stability of axially compressed columns made of thin-walled rectangular concrete-filled steel tubes (CFSTs), with the consideration of initial geometric imperfections. The work presented introduces the theory of elastic critical stresses in local buckling of rectangular wall members under uniform compression. Moreover, a numerical calculation method for the determination of the critical stress coefficient is presented, using a differential equation for a slender wall with a variety of boundary conditions. For comparison of the results of the numerical analysis with those collected by experiments, a new model is created to study the behaviour of the composite members in question by means of the ABAQUS computational-graphical software whose principles are based on the finite element method (FEM). In modelling the analysed members, the actual boundary and loading conditions and real material properties are taken into account, obtained from the experiments and material tests on these members. Finally, the results of experiments on such members are analysed and then compared with the numerical values. In conclusion, several recommendations for the design of axially compressed composite columns made of rectangular concrete-filled thin-walled steel tubes are suggested as a result of this comparison.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제21권5호
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• pp.505-514
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• 2009

본 논문에는 압측실험 결과에 근거한 원형강관의 구조적인 거동 및 설계강도에 대하여 기술하였다. 원형강관 기둥의 극한강도는 직경-두께비 및 세장비에 의하여 결정된다. 원형강관의 직경-두께비가 큰 경우 전체좌굴 발생 이전에 탄성 및 비탄성 국부좌굴이 일어나게 되어 기둥강도를 감소시키게 된다. 원형강관의 국부좌굴이 기둥강도에 미치는 영향을 연구하기 위하여 두께 2.8mm, 3.2 mm인 SM400 강판을 용접하여 직경-두께비 45에서 170까지인 원형강관을 제작하여 압축실험을 수행하였다. 실험결과에 따르면 직경-두께비가 현행 설계기준의 항복한계보다 작은 원형강관의 경우에도 비탄성국부좌굴이 발생하였으나 상당한 크기의 후좌굴강도를 보여 최대응력은 항복강도를 상회하였다. 도로교설계기준(2005)에 의한 허용응력은 실험결과와 비교하여 상당히 안전치로 나타났다. 최근에 개발된 직접강도법을 원형강관에 적용하기 위하여 실험 및 수치해석 결과와 비교한 결과, 제안된 직접강도법은 국부좌굴과 전체좌굴의 혼합 유무와 상관없이 원형강관 기둥의 극한강도를 적절하게 예측할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국항해항만학회지
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• 제26권1호
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• pp.50-54
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• 2002

선박은 박판으로 이루어진 상자형구조물이기 때문에 선박이 황천항해를 하게 되면 선체의 상갑판과 선저판에는 호깅이나 새깅이 반복적으로 일어나므로 선테판에는 인장력과 압축력이 반복적으로 작용하게 된다 이 중에서도 압축력이 작용하는 경우가 선박의 종강도상에 치명적인 결과를 가져올 수 있다. 따라서, 본 본문에서는 선체판중에서 종횡비가 1.4인 판을 대상으로 하여 탄소성유한요소해석을 통하여 압축하중을 계속적으로 증가시켜 좌굴과 함께 탄소성대변형거동을 밝힘과 동시에 2차좌굴과 탄소성거동과의 메카니즘을 규명하여 압축하중을 받는 선테판의 탄소성대변형거동을 규명하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제28권1호
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• pp.117-124
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• 1991

본 논문에서는 편면 보강판의 압축 강도 해석 시, 유한 요소법의 비경제성을 극복하기 위하여, 붕괴 양식을 가정하고, 각 붕괴 양식에 대해 압축 강도를 구하였다. 최종 강도는 탄성 대변형 해석 곡선과 소성 붕괴를 가정하여 얻은 소성 해석 곡선과의 교점으로 택하였다. 기존의 연구와는 달리 소성 붕괴선의 형상을 변경시켜 최소의 강도 값을 주는 교점을 최종 강도로 택하였다. 최소 강비는 가정한 붕괴 양식의 교점으로 부터 얻어질 수 있다. 탄성 해석에서는 좌굴 파형을 가정하고, 보강재의 비대칭으로 인한 편심 모우멘트를 고려하였으며, 평형 조건식은 Rayleigh-Ritz법을 이용하여 유도하였다. 소성 해석 시에는 고성 붕괴선을 가정하여 소성 붕괴 조건식을 유도하였다. 좌굴과 최종 강도 계산 결과를 유한 요소법에 의한 결과와 비교한 결과, 양호한 일치를 보였다.