• Steel and Composite Structures
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• 제35권5호
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• pp.671-685
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• 2020

This manuscript presents impacts of gradation of material functions and axial load functions on critical buckling loads and mode shapes of functionally graded (FG) thin and thick beams by using higher order shear deformation theory, for the first time. Volume fractions of metal and ceramic materials are assumed to be distributed through a beam thickness by both sigmoid law and symmetric power functions. Ceramic-metal-ceramic (CMC) and metal-ceramic-metal (MCM) symmetric distributions are proposed relative to mid-plane of the beam structure. The axial compressive load is depicted by constant, linear, and parabolic continuous functions through the axial direction. The equilibrium governing equations are derived by using Hamilton's principles. Numerical differential quadrature method (DQM) is developed to discretize the spatial domain and covert the governing variable coefficients differential equations and boundary conditions to system of algebraic equations. Algebraic equations are formed as a generalized matrix eigenvalue problem, that will be solved to get eigenvalues (buckling loads) and eigenvectors (mode shapes). The proposed model is verified with respectable published work. Numerical results depict influences of gradation function, gradation parameter, axial load function, slenderness ratio and boundary conditions on critical buckling loads and mode-shapes of FG beam structure. It is found that gradation types have different effects on the critical buckling. The proposed model can be effective in analysis and design of structure beam element subject to distributed axial compressive load, such as, spacecraft, nuclear structure, and naval structure.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.581-592
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• 2007

이 논문은 일정체적 캔틸레버 기둥의 정확탄성곡선(elastica)에 관한 연구이다. 기둥의 자유단에 압축하중과 모멘트 하중으로 구성되는 조합하중이 작용하는 캔틸레버 기둥의 정확탄성곡선을 지배하는 비선형 미분방정식과 경계조건을 유도하였다. 미분방정식에는 전단변형효과를 고려하였다. 기둥의 변단면으로는 정다각형 단면을 갖는 선형, 포물선형 및 정현의 변단면을 채택하였다. 기둥의 정확탄성곡선을 해석하기 위하여 유도된 미분방정식을 수치해석하였다. 수치해석의 결과를 이용하여 기둥의 무차원 변수들이 정확탄성곡선에 미치는 영향을 분석하였다. 실험실 규모의 실험을 실시하여 이 연구에서 얻어진 수치해석의 결과를 검증하였다.

• 소음진동
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• 제6권5호
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• pp.587-594
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• 1996

이 논문에서는 일정체적의 정다각형 단면을 갖는 보-기둥의 자유진동 및 좌굴하중을 지배하는 비분방정식을 유도하고 이를 수치해석하였다. 정다각형 단면의 단면깊이 변화식으로는 포물선식과 정현식을 채택하였고, 고정-고정, 회전-고정 및 회전-회전의 단부조건에 대하여 고유진동수 및 좌굴하중을 산출하였다. 수치해석의 결과로 무차원 고유진동수와 무차원변들 사이의 관계 및 무차원 좌굴하중과 단면비 사이의 관계를 그림에 나타내었다. 또한, 최강기둥의 단면비와 좌국하중을 산출 하였다.

• 천문학회지
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• 제47권6호
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• pp.201-207
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• 2014

We report the development of solar flux receivers operating at 2.8 GHz to monitor solar radio activity. Radio waves from the sun are amplified, filtered, and then transmitted to a power meter sensor without frequency down-conversion. To measure solar flux, a calibration scheme is designed with a noise source, an ambient load, and a hot load at $100^{\circ}C$. The receiver is attached to a 1.8 m parabolic antenna in Icheon, owned by National Radio Research Agency, and observation is being conducted during day time on a daily basis. We compare the solar fluxes measured for last seven months with solar fluxes obtained by DRAO in Penticton, Canada, and by the Hiraiso solar observatory in Japan, and finally establish equations to convert observed flux to the so-called Penticton flux with an accuracy better than 3.2 sfu.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제19권1호
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• pp.99-106
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• 2007

이 논문은 일정체적 양단고정 기둥의 정 동적 최적형상에 관한 연구이다. 기둥의 단면은 정다각형이며, 단면깊이는 포물선으로 변화하는 변단면이다. 축방향 압축하중이 작용하는 기둥의 고유진동수 및 좌굴하중을 산정하는 수치해석 기법을 개발하였다. 그러한 기둥의 자유진동을 지배하는 미분방정식을 유도하고 Runge-Kutta법과 Regula-Falsi법을 이용하여 고유진동수를 산정하였다. 수치해석의 결과로부터 얻어진 하중-고유진동수 사이의 관계를 이용하여 기둥의 좌굴하중을 산정하였다. 기둥의 변수연구를 통하여 동적 안정영역, 동적 최적형상 및 최강기둥의 형상을 산출하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제13권6호
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• pp.683-691
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• 2001

이 논문은 전단변형을 고려한 일정체적 기둥의 좌굴하중 및 후좌굴 거동에 관한 연구이다. 본 연구에서 해석대상 기둥은 일정체적을 갖고 길이가 항상 일정한 변단면 탄성기둥을 택하였다. 실제의 이론 전개에서는 변단면의 단면깊이가 직선, 포물선, 정현식으로 변화하는 정다각형 단면의 변단면 기둥을 채택하였다. 일정체적 변단면 기둥의 후좌굴 거동을 지배하는 상미분방정식을 유도하고, 유도된 미분방정식을 수치해석할 수 있는 컴퓨터 프로그램을 개발하였다. 주어진 기둥의 수치해석 해를 얻기 위하여 Runge-Kutta법을 사용하여 상미분방정식을 수치적분하고, 기둥의 미지수인 좌측 단부에서의 회전각 및 좌굴하중은 Regula-Falsi법을 이용하여 산출하였다.

• Advances in nano research
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• 제8권1호
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• pp.59-68
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• 2020

In the present study, buckling analysis of sandwich composite (carbon nanotube reinforced composite and fiber reinforced composite) Euler-Bernoulli beam in two configurations (core and layers material), three laminates (combination of different angles) and two models (relative thickness of core according to peripheral layers) using differential quadrature method (DQM) is studied. Also, the effects of porosity coefficient and different types of porosity distribution on critical buckling load are discussed. Using sandwich beam, it shows a considerable enhancement in the critical buckling load when compared to ordinary composite. Actually, resistance against buckling in sandwich beam is between two to four times more. It is also showed the critical buckling loads of laminate 1 and 3 are significantly larger than the results of laminate 2. When Configuration 2 is used, the critical buckling load rises about 3 percent in laminate 1 and 3 compared to the results of configuration 1. The amount of enhancement for laminate 3 is about 17 percent. It is also demonstrated that the influence of the core height (thickness) in the case of lower carbon volume fractions is ignorable. Even though, when volume fraction of fiber increases, differences grow smoothly. It should be noticed the amount of decline has inverse relationship with the beam aspect ratio. Among three porosity patterns investigated, beam with the distribution of porosity Type 2 (downward parabolic) has the maximum critical buckling load. At the end, the first three modes of buckling will be demonstrated to investigate the effect of spring constants.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제14권5호
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• pp.181-190
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• 1998

구의 일차원 압축거동을 잘 표현할 수 있는 확장멱함수 모형을 이용하여 비선형 압밀속도 모형을 개발하고, 비선형 유한요소 프로그램을 개발하여 침하량과 압밀속도를 계산하였다. 양산-물금 지구 4개 지점의 표준압밀시험 결과를 이용하여 확장적함수의 매개변수를 구하고, 압밀속도와 침하량을 계산한 결과를 비선형 압밀해석 프로그램인 CONSOL의 결과와 비교하였다. 본 모형에 의한 침하량과 압밀속도는 CONSOL의 결과와 잘 일치하고 있다. 본 모형과 CONSOL은 각의 압축성의 변화를 고려하고 있기 때문에 Terzaghi 압밀이론에 비해 빠른 압밀속도를 얻을 수 있었다. 본 모형에 의해 구해진 압밀곡선은 Terzaghi 압밀곡선과 CONSOL 결과의 중간형태를 띄고 있다. 유효응력의 증가속도가 빠른 배수경계 부근에서의 압밀곡선은 두 개의 포물선으로 구성되어 있으며 두 곡선의 교점, 즉 변곡점은 그 지점의 유효응력이 선행압밀하중에 다다를 때 나타난다. CONSOrt과 Terzaghi 압밀이론에서는 하중 크기에 상관없이 압밀곡선의 거동이 동일한 양상을 보이고 있지만 본 모형의 압밀곡선은 선행압밀하중보다 큰 하중에서만 변곡점이 발생된다. 이것은 본 모형이 하중 크기의 영향을 구현할 수 있다는 것을 보여주고 있다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.217-224
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• 2005

A higher order zig-zag shell theory is developed to refine the predictions of the mechanical and thermal behaviors partially coupled. The in-plane displacement fields are constructed by superimposing linear zig-zag field to the smooth globally cubic varying field through the thickness. Smooth parabolic distribution through the thickness is assumed in the out-of-plane displacement in order to consider transverse normal deformation and stress. The layer-dependent degrees of freedom of displacement fields are expressed in terms of reference primary degrees of freedom by applying interface continuity conditions as well as bounding surface conditions of transverse shear stresses. Thus the proposed theory has only seven primary unknowns and they do not depend upon the number of layers. In the description of geometry and deformation of shell surface, all rigorous exact expressions are used. Through the numerical examples of partially coupled analysis, the accuracy and efficiency of the present theory are demonstrated. The present theory is suitable in the predictions of deformation and stresses of thick composite shell under mechanical and thermal loads combined.

• 비파괴검사학회지
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• 제12권4호
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• pp.9-17
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• 1993

Three types of piezoelectric sensors to detect acoustic emission signals were developed and characterized. Epicentral displacement and velocity of a plate to have infinite boundary were calculated by convolution between a Green's function and a simulated source time function to show parabolic rising characteristic. The sensor calibration system set up was composed of a steel plate, a glass capillary, an indentor and a load cell indicator The transient elastic signals were detected by the sensors. The results were compared with the theoretical results and Fast Fourier Transformed. As the results, the sensor fabricated using a disk shape of a piezoelectric PZT element showed resonant characteristics. The sensors fabricated using a conical shape PZT element and a PVDF polymer film showed the wide band characteristics for particle displacement and velocity, respectively. The calculated results showed good agreements with the transient responses in the cases of the wide band sensors and it was confirmed that the simulated source time function had been properly assumed.