• 대한기계학회논문집
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• 제14권6호
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• pp.1391-1407
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• 1990

본 연구에서는 Kam과 Chang의 연구와 같이 판의 최소 처짐, 판의 최대 모달 에너지 감쇠비 및 최대 고유 진동수를 설계제한 조건으로 택하고 Watkins와 Morris가 사용한 순환 선형 계획법을 이용하여 혼합 적층 복합 재료판의 최적설계를 수행하였다.

• International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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• 제5권4호
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• pp.50-60
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• 2004

A very flexible beam can be used to model various types of continuous mechanical parts such as cables and wires. In this paper, the dynamic properties of a very flexible beam, included in a multibody system, are analyzed using absolute nodal coordinates formulation, which is based on finite element procedures, and the general continuum mechanics theory to represent the elastic forces. In order to consider the dynamic interaction between a continuous large deformable beam and a rigid multibody system, a combined system equations of motion is derived by adopting absolute nodal coordinates and rigid body coordinates. Using the derived system equation, a computation method for the dynamic stress during flexible multibody simulation is presented based on Euler-Bernoulli beam theory, and its reliability is verified by a commercial program NASTRAN. This method is significant in that the structural and multibody dynamics models can be unified into one numerical system. In addition, to analyze a multibody system including a very flexible beam, formulations for the sliding joint between a very deformable beam and a rigid body are derived using a non-generalized coordinate, which has no inertia or forces associated with it. In particular, a very flexible catenary cable on which a multibody system moves along its length is presented as a numerical example.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제35권3호
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• pp.141-148
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• 2022

본 논문에서는 축하중과 폭발하중을 동시에 받는 철근콘크리트 부재의 구조 거동을 분석하였다. 기본적인 폭발하중을 받는 패널 실험 데이터, 축하중과 폭발하중을 받는 철근콘크리트 기둥 실험데이터를 이용하여 비선형 동적해석 모델링을 검증하였다. 축하중의 적용에 있어서 Autodyn은 동적해석만을 위한 프로그램이기 때문에 축하중과 같은 정적 하중에 대한 초기 응력 상태를 모사하는 해석 절차를 제시하였다. 축하중비 0%~70% 구간과 TNT 등가량에 의존한 환산거리 1.1~2.0에 해당하는 매개변수를 선정하여 총 80개의 비선형 동적 유한요소해석을 진행하였다. 축하중비와 환산거리의 변화를 통해 손상정도와 최대 변위 및 회전각으로 구조 거동을 비교 분석한 결과로 원거리 폭발하중에서 축하중을 받는 기둥의 강성 증가로 최대 변위가 감소한다. 결과적으로 축하중비 10%~30%, 30%~50%, 50% 이상의 영역 3가지로 구조적 거동 분류가 가능함에 따라 내폭 설계 모델 개발에 활용될 수 있을 것으로 보인다.

• 대한조선학회논문집
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• 제30권1호
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• pp.65-72
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• 1993

본 논문에서는 비선형 자유표면파 문제에 대한 수치해법을 개발하였다. 궁극적인 물리적 모델은 수조시험에서의 조파저항 실험으로서 이를 모사하는 수치실험을 위한 수치해법을 개발하는데 그 목적이 있다. 수치해법으로서는 선형 문제에서 이미 수치방사조건의 효율성이 입증된 국소유한요소법을 비선형 문제에 응용하였다. 수치 계산과정에서는 교란원인 압력 분포면으로부터 멀리 떨어진 곳에서는 선형해를 이용하고 교란원 근처에서는 엄밀한 비선형 조건을 만족시켰다. 비선형 영역과 선형 영역 사이에는 비선형-선형 천이 완충영역을 수치 계산영역 내에 도입하여 적절히 수치 정합을 하였다. 수치 계산 과정중 각 축차 단계에서의 모드 해석을 이용하여 계산 시간을 월등히 줄일 수 있었다. 수치 계산 모형으로는 수조 실험을 모사한 자유표면 압력 분포면이 균일한 속도로 전진하는 문제를 택하였다. 본 수치계산 방법의 효율성으로 인하여 기존의 수치 계산 방법에 비해 월등이 큰 계산영역을 사용 수치계산을 수행할 수 있었다. 교란원에서 먼 하류에서 채택된 비선형 자유표면파를 선형 계산 결과와 비교하여 그동안 부분적으로 연구된 비선형파의 특성을 규명할 수 있었다. 비선형 효과에 의해 캘빈각이 증가하며, 캘빈각 근처의 파고와 파수가 증가하는 것을 확인하였다.

• International Journal of Railway
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• 제8권2호
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• pp.50-54
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• 2015

The primary function of the trackbed in a conventional railway track system is to decrease the stresses in the subgrade to be in an acceptable level. A properly designed trackbed layer performs this task adequately. Many design procedures have used assumed and/or are based on critical stiffness values of the layers obtained mostly in the field to calculate an appropriate thickness of the sublayers of the trackbed foundation. However, those stiffness values do not consider strain levels clearly and precisely in the layers. This study proposes a method of computation of stiffness that can handle with strain level in the layers of the trackbed foundation in order to provide properly selected design values of the stiffness of the layers. The shear modulus values are dependent on shear strain level so that the strain levels generated in the subgrade in the trackbed under wheel loading and below plate of Repeated Plate Bearing Test (RPBT) are investigated by finite element analysis program ABAQUS and PLAXIS programs. The strain levels generated in the subgrade from RPBT are compared to those values from RC (Resonant Column) test after some consideration of strain levels and stress consideration. For comparison of shear modulus G obtained from RC test and stiffness moduli $E_{v2}$ obtained from RPBT in the field, many numbers of mid-size RC tests in laboratory and RPBT in field were performed extensively. It was found in this study that there is a big difference in stiffness modulus when the converted $E_{v2}$ values were compared to those values of RC test. It is verified in this study that it is necessary to use precise and increased loading steps to construct nonlinear curves from RPBT in order to get correct $E_{v2}$ values in proper strain levels.