• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2007년도 정기 학술대회 논문집
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• pp.465-470
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• 2007

In order to investigate the stochastic behavior of Mindlin plate under imperfection in the material and geometrical parameters, a stochastic finite element formulation is proposed. The effects of inter-correlations between random parameters on the response variability are also observed. The contribution from the random Poisson ratio is taken into account adopting a stochastic decomposition scheme. which expands the constitutive matrix into an infinite series of sub-matrices. In order to demonstrate the adequacy of the proposed scheme, a square plate with simple and fixed support is taken as an example, and the results are compared with those given in previous research in the literature as well as with the results of Monte Carlo analysis.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 1997년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.240-247
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• 1997

Single-layer latticed domes, which ore consisted of slender linear elements, are able to transmit external loads to the structure by in-plane forces, therefore spatial structures can be constructed with the merit of its own lightweight. But, as external load reaches to any critical level at which each member has not material nonlinearity, the single-layer latticed dome shows unstable phenomenon. In particular, pin-connected single-layer latticed domes have much complicate unstable phenomena that are combined with nodal buckling and member buckling. Furthermore, single-layer latticed domes are very sensible to the initial imperfection which occurred inevitably in construction. In this study, we are going to grasp the characteristics of instability for the latticed dome by finite element method considering geometrical nonlinearity.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제76권3호
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• pp.413-420
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• 2020

Considering inverse cotangential shear strain function, the present paper studies nonlinear stability of nonlocal higher-order refined beams made of metal foams based on Chebyshev-Ritz method. Based on inverse cotangential beam model, it is feasible to incorporate shear deformations needless of shear correction factor. Metal foam is supposed to contain different distributions of pores across the beam thickness. Also, presented Chebyshev-Ritz method can provide a unified solution for considering various boundary conditions based on simply-supported and clamped edges. Nonlinear effects have been included based upon von-karman's assumption and nonlinear elastic foundation. The buckling curves are shown to be affected by pore distribution, geometric imperfection of the beam, nonlocal scale factor, foundation and geometrical factors.

• Advances in nano research
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• 제12권4호
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• pp.427-440
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• 2022

In the present study, the nonlocal strain gradient theory is used to predict the size-dependent buckling and post-buckling behavior of geometrically imperfect nano-scale piezo-flexomagnetic plate strips in two modes of direct and converse flexomagnetic effects. The first-order shear deformation plate theory is used to analyze analytically nano-strips with simply supported boundary conditions. The nonlinear governing equations of equilibrium and associated boundary conditions are derived using the principle of minimum total potential energy with consideration of the von Kármán-type of geometric nonlinearity. A closed-form solution of governing differential equation is obtained, which is easily usable for engineers and designers. To validate the presented formulations, whenever possible, a comparison with the results found in the open literature is reported for buckling loads. A parametric study is presented to examine the effect of scaling parameters, plate slenderness ratio, temperature, the mid-plane initial rise, flexomagnetic coefficient, different temperature distributions, and magnetic potential, in case of the converse flexomagnetic effect, on buckling and post-buckling loads in detail.

• Advances in nano research
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• 제13권2호
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• pp.113-120
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• 2022

In this paper, a finite element (FE) simulation has been developed in order to examine the nonlinear stability of reinforced sandwich beams with graphene oxide powders (GOPs). In this regard, the nonlinear stability curves have been obtained asuming that the beam is under compressive loads leading to its buckling. The beam is considered to be a three-layered sandwich beam with metal core and GOP reinforced face sheets and it is rested on elastic substrate. Moreover, a higher-order refined beam theory has been considered to formulate the sandwich beam by employing the geometrically perfect and imperfect beam configurations. In the solving procedure, the utalized finite element simulation contains a novel beam element in which shear deformation has been included. The calculated stability curves of GOP-reinforced sandwich beams are shown to be dependent on different parameters such as GOP amount, face sheet thickness, geometrical imperfection and also center deflection.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제23권1호
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• pp.69-76
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• 2023

A timber lattice roof, which has around 30m span, was constructed. In order to figure out the realistic buckling load level, the structural analysis of this roof structure was performed especially by stiffness of connection with various asymmetric snow load. Due to the characteristics of application of snow load, the load combinations of snow should be considered not only global area but also local part so that the critical buckling load could be observed as easy as possible. Geometrical imperfection was simulated to consider inaccurate shape of structure. And then nonlinear analysis were performed. Finally, this paper could investigate that the asymmetric snow load with the lower level stiffness of connection decreased the level of buckling load significantly.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제27권1호
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• pp.109-118
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• 2015

풍력발전 타워용 원형단면 강재 쉘에 대하여 재료 및 기하학적 비선형 유한요소법으로 극한휨강도 해석을 수행하였다. 쉘의 기하학적 초기변형, 반경 대 두께비, 적용 강종 등이 극한휨강도에 미치는 영향을 분석하였으며, Eurocode 3와 AISI 설계기준에 의한 설계휨강도와 유한요소해석으로 구한 극한휨강도를 비교하였다. 비선형 FE 해석에는 DNV-RP-C202에 제시된 쉘의 좌굴모드와 유로코드에 규정된 진원도 허용오차 및 용접에 의한 변형을 기하학적 초기 결함으로 고려하였다. 원통형 쉘의 반경 대 두께비는 60~210 범위를 고려하였으며 SM520과 HSB800 강재로 제작된 것으로 가정하였다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.59-68
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• 2012

대공간 구조시스템의 하나인 스페이스 프레임 구조는 종횡의 부재가 3차원적으로 연결되어 입체적으로 외부 힘에 저항하는 구조로써 높은 강성을 갖는다. 또한 균등한 응력 분담이 가능하도록 설계되는 스페이스 프레임 고유의 역학적 특성에 기인하여 경량화가 가능하다. 스페이스 프레임의 구조안정 문제는 구조물의 여러 가지 조건에 따라 결정되며 매우 중요하다. 본 연구에서는 기하학적 형태에 따른 래티스 돔의 동적구조불안정 특성을 알아보기 위해 2-자유 절점 구조물을 통해 스페이스 프레임의 붕괴 메터니즘을 파악하고, 기하학적 형태에 따라 Star Dome, Parallel Lamella Dome, 3-Way Grid Dome을 모델로 선택하여 동일레벨의 주기성이 없는 STEP 하중에 의한 동적외력 하에서의 라이즈-스팬(${\mu}$)비 및 형상불완전에 따른 불안정 거동 특성을 알아본다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제12권2호
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• pp.109-118
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• 2012

주기성을 가진 하중하에서의 거동은 스텝하중하에서의 거동과는 다른 거동을 보일 것이라 예상된다. 본 연구에서는 기하학적 형태에 따른 래티스 돔 구조물을 정현파 하중에서의 동적구조불안정 특성을 알아본다. 대공간 구조시스템의 하나인 스페이스 프레임 구조는 종횡의 부재가 3차원적으로 연결되어 입체적으로 외부 힘에 저항하는 구조로써 높은 강성을 갖는다. 또한 균등한 응력 분담이 가능하도록 설계되는 스페이스 프레임 고유의 역학적 특성에 기인하여 경량화가 가능하다. 스페이스 프레임의 구조안정문제는 구조물의 여러 가지 조건에 따라 결정되고 매우 중요한 사항이다. 따라서 기하학적 형태에 따라 Star Dome, Parallel Lamella Dome, 3-Way Grid Dome을 모델로 선택하여 라이즈-스팬(${\mu}$)비 및 형상불완전에 따른 불안정 거동 특성을 알아본다. 전체적으로 래티스 돔 구조물은 비감쇠 보다 감쇠를 도입한 경우 동적 좌굴하중에 대한 효율이 높아짐을 알 수 있다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제4권2호
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• pp.63-71
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• 2004

트러스형 공간 구조물은 무주의 대공간을 덮을 수 있는 장점과 구조적 성질이 동일한 등가 연속체 쉘 로 치환하여도 비교적 정확한 해를 얻을 수 있다는 장점으로 인해 21세기 첨단 구조물의 한 장인 초대형 구조물 분야에 많이 활용되고 있으며, 효율적인 부재의 이용과 대량생산의 가능성으로 인해 많은 발전을 해 왔다. 그러나 이러한 쉘 형태의 공간 구조물은 구조 거동의 특성상 주로 구조안정문제가 구조설계에서 해결해야하는 핵심적인 기술력이 되며, 이를 어떻게 해결하여야 할 것인가의 문제는 아직도 많은 연구자들에게 난제로 남아 있다. 즉, 연속체 쉘 구조의 원리에서 긴 경간을 얇게 만들면, 뜀좌굴과 분기좌굴같은 불안정 거동이 나타나게 되며, 이러한 쉘형 구조 시스템에서 구조 불안정 문제의 특징은 초기 조건에 매우 민감하게 반응한다는 것이고, 이런 문제들은 수학적으로 비선형 문제에 귀착하게 된다. 따라서, 본 논문에서는 공간 프레임형 구조물의 불안정 현상을 살펴보기 위하여, 다양한 파라메타중 초기불완전량과 rise-span 비가 트러스 구조물의 불안정 현상에 미치는 영향을 알아보고자 하며, 이를 위해 1-자유절점 공간구조물, 2-자유절점 공간구조물, 다-자유절점 공간구조물을 예제로 채택하여 불안정 거동을 살펴보고자 한다.