• 제목/요약/키워드: local buckling

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층간분리로 인한 연계강성이 복합재 적층판의 좌굴거동에 미치는 영향 (Influence of Couplings on the Buckling Behavior of Composite Laminates with a Delamination)

  • 김효진;홍창선
    • 대한기계학회논문집
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    • 제19권2호
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    • pp.354-362
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    • 1995
  • The finite element modeling is used to study the buckling and postbuckling behavior of composite laminates with an embedded delamination. Degenerated shell element and rigid beam element are utilized for the finite element modeling. In the nonlinear finite element formulation, the updated Lagrangian description method based on the second Piola-Kirchhoff stress tensor and the Green strain tensor is used. The buckling and postbuckling behavior of composite laminates with a delamination are investigated for various delamination sizes, stacking sequences, and boundary conditions. It is shown that the buckling load and postbuckling behavior of composite laminates depend on the buckling model which is determined by the delamination size, stacking sequence and boundary condition. Also, results show that introduction of couplings can reduce greatly the buckling load.

감육배관의 파괴거동 평가 (Fracture Behavior Evalustion of Pipes with Local Wall Thinning)

  • 안석환;남기우;김선진;김현수;김진환;도재윤
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집A
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    • pp.61-66
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    • 2001
  • Fracture behaviors of pipes with local wall thinning is very important for the integrity of nuclear power plant. In pipes of energy plants, sometimes, the local wall thinning may result from severe drosion-corrosion damage. However, effect of local wall thinning on strength and fracture behaviors of piping system were not well studied. In this paper, the monotonic bending tests were performed of full-scale carbon steel pipes with local wall thinning. A monotonic bending load was applied to straight pipe specimens by four-point loading at ambient temperature without internal pressure. From the tests, fracture behaviors and fracture strength of locally thinned pipe were manifested systematically. The observed failure modes were divided into four types; ovalization, ovalization+cracking, local buckling and local buckling+cracking. Also, maximum load was successfully evaluated.

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L-헤더 시스템의 좌굴 거동에 관한 실험 연구 (Experimental Study on the Buckling Behavior of L-Shaped Header System)

  • 박완순;김갑득
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제14권5호통권60호
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    • pp.665-674
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    • 2002
  • 스틸 스터드 구조물에서 사용되고 있는 기존 I형, 박스형 헤더는 시공성, 경제성 측면에서 여러 가지 문제점을 노출하고 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 선진국에서는 냉간성형강을 L형으로 절곡한 L-헤더를 활발히 사용하고 있다. 그러나 국내에서는 이에 대한 연구가 부족하여 L-헤더를 사용하지 못하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 L-헤더에 대한 좌굴해석 및 휨 실험을 수행하였으며, 실험결과를 미국 철강협회(AISI, American Iron and Steel Institute) 설계기준과 비교하였다. 휨 실험결과 중력방향 하중이 작용하는 경우에는 국부좌굴이, 인발하중이 작용하는 경우에는 뒤틀림 좌굴이 발생되는 것으로 관찰되었다. 그리고 실험에서 측정된 좌굴 하중을 비교한 결과 AISI 설계기준에 제시된 공칭하중을 상회하는 것으로 확인되었다.

Experimental and analytical study on the shear strength of corrugated web steel beams

  • Barakat, Samer;Leblouba, Moussa
    • Steel and Composite Structures
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    • 제28권2호
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    • pp.251-266
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    • 2018
  • Compared to conventional flat web I-beams, the prediction of shear buckling stress of corrugated web steel beams (CWSBs) is not straightforward. But the CWSBs combined advantages of lightweight large spans with low-depth high load-bearing capacities justify dealing with such difficulties. This work investigates experimentally and analytically the shear strength of trapezoidal CWSBs. A set of large scale CWSBs are manufactured and tested to failure in shear. The results are compared with widely accepted CWSBs shear strength prediction models. Confirmed by the experimental results, the linear buckling analyses of trapezoidal corrugated webs demonstrated that the local shear buckling occurs only in the flat plane folds of the web, while the global shear buckling occurs over multiple folds of the web. New analytical prediction model accounting for the interaction between the local and global shear buckling of CWSBs is proposed. Experimental results from the current work and previous studies are compared with the proposed analytical prediction model. The predictions of the proposed model are significantly better than all other studied models. In light of the dispersion of test data, accuracy, consistency, and economical aspects of the prediction models, the authors recommend their proposed model for the design of CWSBs over the rest of the models.

편심 보강평판의 기하학적 비선형 해석 (Geometrically Nonlinear Analysis of Eccentrically Stiffened Plate)

  • 이재욱;정기태;양영태
    • 대한조선학회논문집
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    • 제28권2호
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    • pp.307-317
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    • 1991
  • 선체구조 및 해양구조물의 기본 구조요소로 사용되는 편심으로 보강된 평판이나 쉘 수조물의 기하하적 비선형 해석에 관한 논문으로서 사용된 유한요소는 격하 쉘요소와 편심된 격하보요소이며 total Lagrange(T.L.)수식과 updated Lagrange(U.L.)수식으로 정식화 하였다. 편심된 보강평판의 비선형 해석에서 사용된 모델은 보강재의 이상화 방법에 따라 평판과 보강재를 격하 쉘요소로 이상화한 모델과 평판은 격하 쉘요소로하고 보강재는 편심된 격하 보요소로 이상화한 모델로 각각 구분하여 비선형 해석을 수행하였으며 해석과정에서 편심 보강평판의 임계하중을 구하고 좌굴 후 비선형 거동을 조사하였다. 해석된 임계 좌굴하중은 선급에서 규정하고 있는 방식의 오일러의 좌굴하중값 보다는 낮게 조사되었다.

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알루미늄 lsogrid 패널의 좌굴시험 및 비선형 해석 (Buckling Test and Non-linear Analysis of Aluminium Isogrid Panel)

  • 유준태;이종웅;윤종훈;장영순;이영무;조광래
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.35-40
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    • 2005
  • 압축하중을 받는 실린더형 구조물에 대한 보강방법으로는 스킨-스트링거, 격자보강 형상 등 여러 종류가 있다. 그 중 isogrid 형상은 정삼각형형태의 보강대가 반복되는 보강구조로서 여러 가지 조합하중 및 집중하중에 대한 대처능력이 우수한 보강구조이다.본 논문에서는 격자보강 구조 중 isogrid 구조에 대한 압축 좌굴시험 및 비선형 해석을 수행하였다. Isogrid 패널은 두께가 11.43 mm, 높이가 660 mm, 외경이 2.4 m이며 70도의 원호를 이루는 알루미늄합금 일체형 구조이다. 시편에 대한 압축 좌굴시험을 통하여 국부좌굴강도, 전체좌굴강도, 국부좌굴후의 거동 등을 확인하였다. 또한 MSC/MARC를 이용한 비선형 FEM 해석을 수행하여 구조시험 결과와 비교하였다. 해석 시에는 패널의 소성 가공 시 발생한 형상공차를 고려하였다. 시험결과와 해석결과는 좌굴하중 및 좌굴모드가 모두 비교적 일치하였다.

국부좌굴을 고려한 냉간성형 ㄷ 형강보의 응력해석 (Stress Analysis of Cold-Formed Steel Beams Considering Local Buckling Effects)

  • 전재만;현자영;이재홍
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제16권1호통권68호
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    • pp.51-60
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    • 2004
  • 본 논문에서는 냉간성형 ㄷ 형강보에 대해 국부좌굴을 고려한 휨해석을 하였다. 유한요소법을 이용하여 주어진 하중 상태에서의 응력을 구한후 국부좌굴 효과를 고려하기 위해규준에서 주어진 유효폭 개념을 이용하여 유효 단면적을 결정하였으며, 결정된 유효 단면적으로부터 응력을 계산 하였다. x축에 대한 휨응력 뿐 아니라 y축에 대한 휨응력과 뒤틀림 응력값을 고려하였으며, 이를 하중이 전단중심에 작용하는 경우와 도심에 작용하는 두가지의 경우에 대하여 연구를 수행하였다. 연구 결과는 하중-처짐 곡선으로 나타내었다.

콘크리트충전 강관기둥의 응력-변형도 관계에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Stress-Strain Relation of Concrete-Filled Steel Tubes)

  • 한병찬;임경택;엄철환;연길환;윤석천;정수영
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1995년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.210-214
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    • 1995
  • Research on concrete-filled steel columns has been conducted. It is also well known that the load and deformation capacity of concrete-filled steel columns are considerable larger than those of widely used reinforced concrete columns and steel encased concrete columns because the concrete core in the steel is confined laterally by the steel. But, most of these works focused on columns with strength enhancement by the confinement effect, so that no local buckling prevented by the concrete. columns because the concrete core in the steel is confined laterally by the steel. But, most of these works focused on columns with strength enhancement by the confinement effect, so that no local buckling prevented by the concrete. This paper, therefore, presents on the stress-strain relation of a concrete filled rectangular steel tube under axial compression. As the results, the axial load verse average axial strain relationship of concrete-filled rectangular steel columns were very stable. The small B/t ratios in concrete-filled rectangular steel columns aren't affected prevention of local buckling but strength enhancement by confinement effect.

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온도상승에 따른 압축을 받는 냉간성형 C-형강 기둥의 국부 및 전체 좌굴 (Local & Overall Buckling of Cold-Formed Channel Column under Compression at Elevated Temperatures)

  • 백태순;강문명
    • 한국공간정보시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국공간정보시스템학회 2004년도 춘계 학술발표회 논문집 제1권1호(통권1호)
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    • pp.63-72
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    • 2004
  • This paper is developed a computer program to analysis the elastic local and overall buckling stress based on Eurocode 3 Part 1.3 for the flange and web, and Euler equations for columns of cold-formed channel under compression at elevated temperatures. The high temperature stress-strain relationships of steel used this paper are determined according to Eurocode 3 Part 1.2. Critical temperatures and the elastic local buckling stresses of the cold-formed channel columns under compression at elevated temperatures are analysed by the computer program developed in this study. Analysis examples are given to show the applicability of the computer program developed in this study.

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연속보 주부재의 조밀 및 비조밀 단면 최적화 설계 (Optimal Design of Continuous Girders Considering Compact and Non-compact Cross-sections)

  • 국중식;신영석
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1999년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.143-150
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    • 1999
  • The LRFD Specification defines two sets of limiting width-to-thickness ratios. On the basis of these limiting values, steel sections we subdivided into three categories: compact, noncompact, and slender sections. A compact section is capable of developing a fully plastic stress distribution (plastic moment), and can sustain rotations approximately three times beyond the yield before the possibility of local buckling arises. Noncompact sections can develop the yield stress before local buckling occurs. They may not, however, resist local buckling at the strain levels required to develop the fully plastic stress distribution. In this paper, 1-Type girders of a 2 span continuous steel bridge are divided into compact and non-compact sections and analyzed. In the design process, an optimization skill was adopted and ADS, a Fortran program for Automated Design Synthesis, was used.

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