• 대한기계학회논문집A
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• 제21권11호
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• pp.1896-1911
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• 1997

Effects of fiber-matrix interphases on the micro-and macro-mechanical behaviors of unidirectionally fiber-reinforced composites subjected to transverse shear loading at remote distance have been studied. The interphases between fibers and matrix have been modeled by the spring-layer which accounts for continuity of tractions, but allows radial and circumferential displacement jumps across the interphase that are linearly related to the normal and tangential tractions. Numerical calculations for basic cells of the composites have been carried out using the boundary element method. For an undamaged composite the micro-level stresses at the matrix side of the interphase and effective shear stiffness have been computed as functions of fiber volume ratio $V_f$ and interphase stiffness k. Results are presented for various interphase stiffnesses from the perfect bonding to the case of total debonding. For a square array composite the results show that for a high interphase stiffness k>10, an increase of $V_f$ increases the effective transverse shear modulus G over bar of the composite. For a relatively low interphase stiffness k<1, it is shwon that an increase of $V_f$ slightly decreases the effective transverse shear modulus. For the perfect bonding case, G over bar for a hexagonal array composite is slightly larger than that for a square array composite. Also for a damaged composite partially debonded at the interphase, local stress fields and effective shear modulus are calculated and a decrease in G over bar has been observed.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제28권5호
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• pp.337-344
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• 2016

본 연구에서는 내력밀도법과 강성행렬법을 결합한 방법을 사용한 텐세그리티 시스템의 형상탐색기법을 제안하였다. 텐세그리티 시스템의 형상탐색 기법에 대한 연구는 많은 연구자들에 의해 계속되어왔으나 그 기법들은 복수의 자기응력 상태를 갖는 시스템의 경우 한계가 있다. 제안 기법을 사용하면 복수의 자기응력상태를 갖는 텐세그리티 구조물에 대한 최적의 내력밀도 값을 결정할 수 있다. 텐세그리티 시스템의 최대 강성 값을 유도하기 위해 구조물의 고유진동수 값을 최대로 이끌어 내는 목적함수를 설정한 유전 알고리즘을 사용하였다. 다수의 평형상태를 갖는 텐세그리티 시스템의 자기평형 형태를 얻을 수 있는 본 기법에 대한 효율성을 입증하기 위해 수치해석 예제를 수행하였으며 이를 통해 만족하는 결과 값을 얻을 수 있었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제2권4호
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• pp.395-402
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• 1994

An improved finite element-transfer matrix method is applied to the transient analysis of plates with large displacement under various excitations. In the present method, the transfer of state vectors from left to right in a combined finite element-transfer matrix method is changed into the transfer of generally incremental stiffness equations of every section from left to right. Furthermore, in this method, the propagation of round-off errors occurring in recursive multiplications of transfer and point matrices is avoided. The Newmark-${\beta}$ method is employed for time integration and the modified Newton-Raphson method for equilibrium iteration in each time step. An ITNONDL-W program based on this method using the IBM-PC/AT microcomputer is developed. Finally numerical examples are presented to demonstrate the accuracy as well as the potential of the proposed method for dynamic large deflection analysis of plates with random boundaries under various excitations.

• 동력기계공학회지
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• 제21권5호
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• pp.48-54
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• 2017

The transfer influence coefficient method which is an vibration analysis algorithm based on the transfer of influence coefficient is applied to the free vibration analysis of double cylindrical shells. After the computational programs for the free vibration analysis of double cylindrical shells were made using the transfer influence coefficient method and the transfer matrix method, we compared the results using the transfer influence coefficient method with those by the transfer matrix method. The transfer influence coefficient method provided the good computational results in the free vibration analysis of double cylindrical shells. In particular, The results of the transfer influence coefficient method are superior to those of the transfer matrix method when the stiffness of internal springs connecting a inside cylindrical shell and a outside cylindrical shell is very large.

• 대한기계학회논문집
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• 제10권1호
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• pp.157-163
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• 1986

본 연구에서는 기존 유한요소 모델에 실험으로 구한 동특성을 사용하여 불확실성 변수를 고려한 개선된 모델을 구하고 개선된 모델로 부터의 해석 결과와 실험 결과를 비교하였다. 또한 대상물의 파손에 의한 동특성 변화를 측정하고 측정된 신호와 개선된 모델을 사용하여 대상물에서의 파손 위치를 오차행렬로 도시 할수 있는 방법을 연구하였다. 또 각 부재의 동특성에 영향을 주는 민감도를 도입 하여 파손위치를 더욱 명확히 오차행렬에 의한 파손 부위 색출방법이 매우 효과적임을 예제 구조물에서 보여 주었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.271-279
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• 2002

본 연구에서는 횡강성 영향행렬을 이용한 최적설계의 효율성을 높이기 위해 각 층에서 층별 영향행렬을 구하는 계산모듈을 개발하고 가상하중법에 의한 민감도 해석을 수행한다. 아울러 최적설계결과를 실무에 직접 적용할 수 있도록 층별 횡강성 증대계수에 근거하여 횡하중 저항시스템의 부재단면크기를 재산정하는 방안을 강구한다. 이를 위해 단면 재산정 방안은 연속형과 이산형 단면설계법으로 나누어 고려되며, 단면특성과 단면치수와의 관계가 설정된다. 특히 강도구속조건에 대한 초기설계가 먼저 수행된 후 횡변위 구속조건을 초과하는 횡변위를 제어하는데 있어서 횡하중 저항 시스템만이 저항하도록 설계한다. 본 연구에서 제안된 고층건물의 횡변위 제어 및 단면 재산정 방안을 검토하기 위해 두 가지 형태의 45층 삼차원 구조물이 고려된다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제23권4호
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• pp.504-513
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• 1999

Usually bellows are designed for the purpose of absorbing axial movement. To find out axial stiffness of bellows the axisymmetric shell theory using the finite element method is adopted in this paper. Bellows can be idealised by series of conical frustum-shaped elements because it is axisymmetric shell structure. The force required to deflect bellows axilly is a function of the dimensions of the bellows and the materials from which they are made. The displancements of nodal points due to small increment of force are calculated by the finite element method and the calculated nodal displacements are added to r-z cylinderical coordinates of nodal points. The new stiffness matrix of the system using the new coordinates of nodal points is adopted to calculate the another increments of nodal dis-placements that is the step by method is used in this paper. spring constant is analyzed according to the changing geometric factors of u-shaped bellows. The FEM results were agreed with experiment. Using developed FORTRAN PROGRAM spring constant can be predicted by input of a few factors.

• 한국농공학회지
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• 제27권2호
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• pp.38-46
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• 1985

The reinforced concrete farm silos on the elastic foundatin are widely used in agricultural engineering because of their superior structural performance, economy and attractive appearance. Various methods for the analysis and design of farm silo, such as the analytical method, the finite difference method, and the finite element methods, can be used. But the analytical procedure can not be applied for the intricate conditions in practice. Therefore lately the finite element method has been become in the structural mechanics. In this paper, a method of finite element analysis for the cylindrical farm silo on ffness matrix for the elastic foundation governed by winkler's assumption. A complete computer programs have been developed in this paper can be applicable not only to the shell structures on elastic foundation but also to the arbitrary three dimensional structures. Assuming the small deflection theory, the membrane and plate bending behaviours of flat plate element can be assumed mutually uncoupled. In this case, the element has 5 degrees of freedom per node when defined in the local coordinate system. However, when the element properties are transformed to the global coordinates for assembly, the 6th degree of freedom should be considered. A problem arises in this procedure the resultant stiffness in the 6th degree of freedom at this node will be zero. But this singularity of the stiffness matrix can be eliminated easily by merely replacing the zero diagonal by dummy stiffness.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제9권1호
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• pp.159-170
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• 2005

격자구조는 병렬하는 주거더에 횡거더로 접합된 구조를 말하며 집중하중이 재하될 때 하중이 주거더만 부담하지 않고 횡거더를 통하여 다른 주거더로 하중이 일부를 부담하게 된다. 격자형의 교량은 과다한 집중하중을 분산시켜 내하력이 높은 특성을 갖고 있으며 사용재료를 절약할 수 있어 경제적이다. 본 연구에서는 해석절차가 간단하고 이해가 쉬운 전달행렬법을 이용하여 격자교의 프로그램을 작성하여 Leonhardt, Szabo, FEM, 양창현 및 정진환의 해석결과와 비교하였다. 또한, 경사각을 갖는 직선격자교와 곡선격자교의 특성을 분석하였고, 경사각과 휨강도/비틀림강도의 비에 따른 직선격자교와 곡선격자교의 단면력을 분석하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제7권2호
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• pp.141-153
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• 1987

고층 건물의 정확한 거동을 구하기 위한 구조 해석은 컴퓨터 적용의 중요한 분야로 취급되어 왔다. 본 논문에서는 건축구조물에 대한 3차원적인 해석방법을 연구하였다. 이 해석 방법은 건물을 각각의 독립된 프레임의 조합체로 보고 해석하므로 매우 효율적이며, 건물의 3차원적인 거동에 관한 고려는 건물이나 하중이 대칭이 아닐 때는 특히 중요하다. 그리고 matrix condensation 기법을 이용함으로써 컴퓨터의 용량과 해석 시간이 상당히 절약되므로 매우 경제적이다. 본 논문의 건물 구조해석 컴퓨터 프로그램 PFS의 정확성과 효율성을 증명하기 위해 여러가지 예제들에 대해서 SAPIV 에 의한 해석 결과와 비교하였다. 그러므로, 본 논문에서 제안한 해석방법은 고층 건물의 구조 설계에서 매우 효율적이라 할 수 있다.