• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산구조공학회 1997년도 봄 학술발표회 논문집
• /
• pp.71-78
• /
• 1997

The high precision analysis by the p-version of the finite element method are fairly well established as highly efficient method for linear elastic problems, especially in the presence of stress singularity. It has been noted that the merits of p-version are accuracy, modeling simplicity, robustness, and savings in user's and CPU time. However, little has been done to exploit their benefits in elasto-plastic analysis. In this paper, the p-version finite element model is proposed for the materially nonlinear analysis that is based on the incremental theory of plasticity, the associated flow rule, and von-Mises yield criteria. To obtain the solution of nonlinear equation, the Newton-Raphson method and initial stiffness method, etc are used. Several numerical examples are tested with the help of the square plates with cutout, the thick-walled cylinder under internal pressure, and the center cracked plate under tensile loading. Those results are compared with the there cal solutions and the numerical solutions of ADINA software.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2004년도 추계 학술발표회 제16권2호
• /
• pp.647-650
• /
• 2004

This paper deals with the damage assessment of the concrete beam using Damage-area concept and the modulus of elasticity reduction of the beam was evaluated. Simply supported concrete beams were loaded at the mid-span. When the displacements from the tests were increased more than $10\%$ of the initial values, flexural cracks occured. Judging from the observed cracks, damaged area of the beams were assumed and the modulus of elasticity reduction using the smeared-cracking concept was estimated to minimize the error between the test results and analytical results. Main parameters for the assessment were height of the crack area, length of the crack area, position of the crack area and the modulus of elastic reduction ratio. In each stage, damaged elements and their stiffness reduction were estimated to minimized the error.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제28권6호
• /
• pp.427-438
• /
• 2016

두본 연구는 실험적인 방법을 통하여 단부판 이음부의 이음면에서 초기 오차로 발생하는 이격이 이음부의 내력 및 거동에 미치는 영향을 평가한 연구이다. 이를 위하여 총 5가지의 단순보형 실험체를 확장형 단부판 이음부를 이용 계획하였고 주요 변수로는 이음면 초기 이격(gap) 여부, 고력볼트 채결 전 끼움판(finger shim plate) 설치 유무, 고력볼트 체결 후 이음면 이격, 고력볼트 채결 후 끼움판 삽입 여부를 적용하였다. 정적가력실험 결과 이음판의 이격은 이음부의 최대휨강도에 미치는 영향은 제한적이나 수직변형과 초기 및 탄성강성에는 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 이격을 제어하기 위해 고력볼트 장력을 이용할 경우 고력볼트의 취성파괴 우려도 있는 것으로 나타나서 이들에 대한 충분한 고려가 필요할 것으로 판단된다.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제22권6호
• /
• pp.1417-1443
• /
• 2016

Cellular and castellated steel beams are used to obtain higher stiffness and bending capacity using the same weight of steel. In addition, the beam openings may be used as a pass for different mechanical fixtures such as ducts and pipes. The aim of this study is to investigate the effect of different parameters on both elastic and inelastic critical buckling stresses of steel web plates with openings. These parameters are plate aspect ratio; opening shape (circular or rectangular); end distance to the first opening; opening spacing; opening size; plate slenderness ratio; steel grade; and initial web imperfection. The web/flange interaction has been simplified by web edge restraints representing simply supported boundary conditions. A numerical parametric study has been performed through linear and nonlinear finite element (FE) models, where the FE results have been verified against both experimental and numerical results in the literature. The web plates are subject to in-plane linearly varying compression with different loading patterns, ranging from uniform compression to pure bending. A buckling stress modification factor (${\beta}$-factor) has been introduced as a ratio of buckling stress of web plate with openings to buckling stress of the corresponding solid web plate. The variation of ${\beta}$-factor against the aforementioned parameters has been reported. Furthermore, the critical plate slenderness ratio separating elastic buckling and yielding has been identified and discussed for two steel grades of DIN-17100, namely: ST-37/2 and ST-52/3. The FE results revealed that the minimum ${\beta}$-factor is 0.9 for web plates under uniform compression and 0.7 for those under both compression and tension.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제53권6호
• /
• pp.447-455
• /
• 2016

Precise propulsion shafting alignment of ships is very important to prevent damage of its support bearings due to excessive reaction forces caused by hull deflection, forces acted on propeller and crankshaft, and so forth. In this paper, a new iterative shafting alignment calculation procedure considering the interaction between shaft deflection and oil film pressure of Sterntube Journal Bearing (SJB) bush with single or multiple slopes is proposed. The procedure is based on a pressure analysis to evaluate distributed equivalent support stiffness of SJB by solving Reynolds equation and a deflection analysis of shafting system by a finite element method based on Timoshenko beam theory. SJB is approximated with multi-point biaxial elastic supports equally distributed to its length. Their initial stiffness values are estimated from dynamic reaction force calculated by assuming SJB as single rigid support. Then, the shaft deflection and the support stiffness of SJB are sequentially and iteratively calculated by applying a criteria on deflection variation between sequential calculation results. To demonstrate validity and applicability of the proposed procedure for optimal slope design of SJB, numerical analysis results for a shafting system are described.

• 한국해양공학회지
• /
• 제25권1호
• /
• pp.49-55
• /
• 2011

The EG/AD/S model ice, originally developed by Timco (1986), was selected as the primary model ice material for the newly built MOERI Ice Model Basin in Korea. However, the existence of a sugar component in the EG/AD/S mixture may cause a serious maintenance problem, as described in certain references. This study focuses on the tests of the mechanical properties of the EG/AD/S and the EG/AD model ice. In order to understand the influence of sugar in the original EG/AD/S model ice and to find a possible substitute for sugar, a series of tests with the EG/AD model ice were performed, and the results were compared to those of the EG/AD/S model ice. The relatively large size of the MOERI Ice Model Basin made it difficult to control the initial strength of model ice, so it took a much longer time to achieve the target strength. In order to obtain a lower strength and stiffness for the model ice, the amount of chemical additives may be varied to achieve the desired strength level. This paper is a preliminary study aimed at seeking a possible substitute for the original EG/AD/S model ice for utilization in a large-scale ice tank. To understand the influence of sugar in the original EG/AD/S model ice, the mechanical properties of the EG/AD/S and EG/AD model ice, such as flexural strength, compressive strength, and elastic modulus, were tested in the laboratory condition and compared to each other. The warm-up procedure seems to be an important factor to reduce ice strength in the tests, so it is discussed in detail.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
• /
• pp.917-920
• /
• 2008

ECC는 섬유가 매트릭스의 균열 면에서 가교작용을 통하여 균열의 폭을 제어함으로써 미세한 다중 균열(multiple cracking)을 발생시키면서 인장변형률 경화 거동을 보이는 섬유복합재료이다. 따라서 다중 균열과 인장변형률 경화 거동을 보일 수 있도록 마이크로역학에 기반하여 재료를 설계한다. 이 연구에서는 ECC의 다중 균열과 변형률 경화 거동을 모사할 수 있는 해석 방법을 제시하고자 한다. 이 과정에서 균열 면에서 이론적으로 유도된 가교응력-개구변위 관계에서 섬유의 방향과 유효 섬유의 개수를 고려하여 수정된 응력-변위 관계를 사용하였으며, 매트릭스 및 섬유-매트릭스 계면의 불확실성을 고려하기 위하여 각 요소의 매트릭스 균열 강도(${\sigma}_{fci}$) 및 탄성계수($E_{ci}$), 균열면 최대응력(${\sigma}_{Bi}$) 및 변위(${\delta}_{Bi}$), 계면의 화학적 부착에 의한 균열면의 초기응력(${\sigma}_{0i}$), 균열 간격(${\alpha}_cX_d$)이 일정 범위 내에서 무작위로 선택되도록 하였다. 해석결과 변형률 경화거동 및 최대 변형률을 충분히 모사할 수 있는 것으로 나타났으며, 균열 개수 및 균열면의 강성이 해석의 중요한 변수임을 확인할 수 있었다.

• 한국지진공학회논문집
• /
• 제10권4호
• /
• pp.55-66
• /
• 2006

본 연구에서는 강성골격곡선으로부터 산정한 구조물의 초기 탄성진동주기 $T_1$와 응답스트럼으로부터 산정한 비선형 유사가속도 $A_{1y}/g$ 및 연성비 ${\mu}$를 사용하여, 반복적인 계산과정 없이 복합구조물의 내진성능을 평가하는 비선형직접스펙트럼법(NDSM)을 고려한다. 다양한 지진과 복합구조물에 대한 NDSM의 신뢰성과 실용성을 비선형시각이력해석(NRHA) 결과와 비교 검토하였다. 본 연구의 결론은 다음과 같다. (1) NDSM은 강성골격곡선으로부터 기본진동주기와 비선형 항복강도를 구하면, 비선형 응답스펙트럼으로부터 직접적으로 구조물의 비선형 최대응답을 산정할 수 있는 실용적인 방법으로 사료된다. (2) NDSM의 응답을 정산해와 비교한 결과, 대부분의 모델이 단순평균의 관점에서 전체 해석모델 중 3/4이 약 20% 이하의 오차를 나타내었고, 일반적으로 비선형시각이력해석의 응답보다 크게 산정되는 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제19권4호
• /
• pp.657-663
• /
• 2018

본 연구에서는 농업용 트랙터에 조립식으로 결합되는 캐빈에 사용되는 방진고무의 진동절연성능을 향상시키기 위하여 형상최적설계를 수행하였다. 초탄성거동을 보이는 고무의 물성을 평가하기 위하여 일축 및 이축 인장시험을 수행하였고 이를 이용하여 유한요소해석에 입력 가능한 재료 모델을 도출하였다. 실제 트랙터의 운전 상태에서 진동을 측정하여 방진고무로 전달되는 입력 가진 및 이로 인한 캐빈 프레임의 응답을 정량화하였다. 비선형 거동을 보이는 방진고무의 특성을 반영하기 위해 정해석을 이용하여 방진고무의 하중-변위 곡선을 도출하였다. 이로부터 특정 하중 혹은 변위가 가해진 상태에서 방진고무의 강성을 계산할 수 있었으며 이를 캐빈의 조화가진해석에 사용하였다. 해석결과와 시험 결과의 비교를 통하여 해석모델 및 기법의 타당성을 검증하였다. 방진고무의 형상설계를 위하여 다구찌의 인자설계법이 사용되었으며 이를 통하여 강성이 최소화된 방진고무의 형상을 찾을 수 있었다. 방진고무의 최적 형상을 고려하여 조화가진해석을 수행한 결과 초기설계 대비 35 % 이상 개선된 진동저감효과를 확인할 수 있었다.

• 한국지진공학회논문집
• /
• 제3권1호
• /
• pp.1-8
• /
• 1999

본 논문의 목적은 탄소성 지진 응답해석을 수행하여 고층 벽식 아파트의 내진성능을 평가하는 것이다 먼저 구조물을 3차원 입체 모델화 하여 정적 탄소성 해석을 수행하고 층강성 및 항복 충전단력을 평가한 후 그 결과를 이용하여 집준 질량계 모델을 사용한 시간 이력 지진 응답해석을 수행한다 탄소성 이력 모델로는 bi-linear 모델 및 Clough 모델을 입력 지진동파형으로는 4종류의 기록 지진동 띠 Centro 1940 NS, Taft 1952 EW Hachinohe 1968 NSm Kobe 1995 NS를 사용하고 입력 지진동의 강도는 최대 지반속도치 12Kine이 되도록 크기를 조절하여 입력한다 탄소성 지진응답 해석결과 고층 벽식 아파트는 진도 5정도의 지진동 크기에서 전층에소성 변형이 발생하여 취약한 내진성능을 보여준다.