선박은 박판으로 이루어진 상자형구조물이기 때문에 선박이 황천항해를 하게 되면 선체의 상갑판과 선저판에는 호깅이나 새깅이 반복적으로 일어나므로 선테판에는 인장력과 압축력이 반복적으로 작용하게 된다 이 중에서도 압축력이 작용하는 경우가 선박의 종강도상에 치명적인 결과를 가져올 수 있다. 따라서, 본 본문에서는 선체판중에서 종횡비가 1.4인 판을 대상으로 하여 탄소성유한요소해석을 통하여 압축하중을 계속적으로 증가시켜 좌굴과 함께 탄소성대변형거동을 밝힘과 동시에 2차좌굴과 탄소성거동과의 메카니즘을 규명하여 압축하중을 받는 선테판의 탄소성대변형거동을 규명하였다.
Application of "advanced analysis" methods suitable for non-linear analysis and design of steel frame structures permits direct and accurate determination of ultimate system strengths, without resort to simplified elastic methods of analysis and semi-empirical specification equations. However, the application of advanced analysis methods has previously been restricted to steel frames comprising only compact sections that are not influenced by the effects of local buckling. A concentrated plasticity method suitable for practical advanced analysis of steel frame structures comprising non-compact sections is presented in this paper. The pseudo plastic zone method implicitly accounts for the effects of gradual cross-sectional yielding, longitudinal spread of plasticity, initial geometric imperfections, residual stresses, and local buckling. The accuracy and precision of the method for the analysis of steel frames comprising non-compact sections is established by comparison with a comprehensive range of analytical benchmark frame solutions. The pseudo plastic zone method is shown to be more accurate and precise than the conventional individual member design methods based on elastic analysis and specification equations.
Buckling analysis of thin compressed beam has been carried out. Pre-buckling and post-buckling are simulated by finite element method incorporating with the incremental nonlinear theory and the Newton-Raphson solution technique. In order to find the bifurcation point, the determinent of the stiffness matrix is calculated at every iteration procedure. For post-buckling analysis, a small perturbed initial guess is given along the eigenvector direction at the bifurcation point. Nonlinear elastic buckling and elastic-plastic buckling of cantilever beam are analyzed. The buckling load and buckled shape of the two models are compared.
본 연구에서는 리브로 보강된 GFRP(Glass Fiber Reinforced Plastic) 관로의 탄성 좌굴 강도를 산정하였다. 보강된 리브의 두께, 높이, 배치 간격은 관로의 좌굴 강도에 영향을 미치는 주요 인자이다. 또한, GFRP 재료는 이방성 재료이므로, 재료의 방향별 강성 또한 관로의 좌굴강도에 영형을 미치는 인자로서 고려되어야할 부분이다. 이러한 매개변수를 적용하여, 직교 이방성 재료로 구성된 리브 보강 관로의 좌굴 강도를 유한요소 해석을 이용하여 매개변수를 수행하고, 회귀분석을 통하여 좌굴 강도 산정을 위한 간략식을 제시하였다.
잘 설계된 철골 모멘트 접합부의 경우, 유효회전능력에 도달하기 전에 국부좌굴이 발생하고 비탄성 후좌굴 변형이 접합부 회전능력을 정의하는데 중대한 역할을 한다. 이 연구에서는 국부좌굴로 인한 강도저하와 보 소성힌지의 회전을 모델링하여, 단조증가하중 및 반복하중이 작 용하는 특별철골모멘트골조의 강접합 보-기둥 접합부의 회전능력을 예측하기 위한 근사적 해석모델을 제안한다. 제안된 항복선 소성힌지 모델은 좌굴된 소성힌지부의 형상에 기초하여 항복선과 소성존으로 구성되고, 소성메커니즘을 통해 국부좌굴후의 거동까지 포함한 모멘트-회전각 관계를 제 공한다. 향상된 WUF-W 와 RBS 접합부를 위해 제안된 모델을 개발한 후 실험결과와 비교를 통해 검증하였다. 동반논문(변수연구)에서는 광범위 한 H-형강의 기하학적 변수 따른 접합부 회전능력에 대하여 논의하였다.
강구조물과 부재들의 지진 손상도 평가법에 새롭게 접근하기 위하여 강한 지진하중을 받는 강재 교각에 대해 수치해석을 수행하였다. 새로운 손상도 평가법에서 파괴 상태에 대한 기준은 지진하중이 재하되는 동안에 응력집중이 가장 심한 단면의 한 부분에서 누적소성변형율의 값이 90%에 이르게 되는 때를 의미한다. 단주기 특성의 지진하중에 대해서는 소성변형율의 누적에 의한 국부좌굴 파괴보다는 허용변위를 초과하는 전체좌굴에 의한 파괴가 지배적인 것으로 밝혀졌다. 장주기 특성의 지진하중에 대해서는 소성변형율이 강재교각 하부의 모서리 부분 요소에 누적되면서 누적 소성변형율에 의한 국부좌굴로 파괴되는 결과를 보였다.
A numerical approach combining the finite element method with two different stability criteria namely the Budiansky and the phase-plane buckling criteria is used to study the dynamic buckling phenomena of plate and shell structures subjected to sudden applied loading. In the finite element analysis an explicit time integration scheme is used and the two criteria are implemented in the Finite Element analysis. The dynamic responses of the plate and shell structures have been investigated for different values of the plate and shell imperfection factors. The results indicate that the dynamic buckling time, which is normally considered in predicting elasto-plastic buckling behavior, should be taken into consideration with the buckling criteria for elastic buckling analysis of plate and shell structures. By selecting proper control variables and incorporating them with two dynamic buckling criteria, the unique dynamic buckling load can be obtained and the problems of ambiguity and contradiction of dynamic buckling load of plate and shell structure can be resolved.
The deformational response of plastic board drains installed to accelerate consolidation of soft soils, is examined as a problem of downdrag. The drain is modelled as a beam-column in which the axial load increases nonlinearly with depth. The soil response is represented by the Winkler medium whose coefficient of subgrade modulus increases linearly with depth. The governing equations for the drain-soil system are derived and solved as an eigenvalue problem. The critical buckling loads and the shape of the drain are obtained as functions of the normalized subgrade modulus of the soil at the top, the parameters signifying the variation of axial load along the length of the drain and the increase of subgrade modulus with depth. The derived deformed shapes of the drain are consistent with the observed ones.
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.
The purpose of this paper is to investigate the buckling characteristics of a conceptually designed KALIMER-150(Korea Advanced LIquid MEtal Reactor, 150MWe) reactor vessel and verify the buckling behavior using the reduced scale cylindrical shell structures. To do this, nonlinear buckling analyses using finite element method and evaluation formulae are carried out. From the results, the KALIMER-150 reactor vessel exhibits a dominant bending buckling mode and is significantly affected by the plastic behavior. The interaction effects with the vertical seismic load cause the lateral buckling load to be slightly decrease. From the results of the buckling experiments using reduced scaled cylindrical shell structures, it is verified that the buckling modes such as pure bending, pure shear, and mixed(bending plus shear) mode clearly appear under a lateral load corresponding to the slenderness ratio of cylinder.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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