• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제3권3호
• /
• pp.269-277
• /
• 1999

The purpose of this study is to investigate the structural behavior of reinforced concrete columns rehabilitated with epoxy-bonded steel plates subjected to axial load. Eleven specimens were made to evaluate structural capacity of reinforced concrete columns rehabilitated with steel plates. This study considers the change of the internal force and the deformation of reinforced concrete column with reinforcing steel plates, and analyzes the effect of the improvement of strength and ductility. Based on the test results, this study brings the following conclusions. In case of the effect of reinforcement by the ratio of the same volume, the internal force for the test model, which the width of the reinforcing steel plate is small, is effectively higher. The smaller the width and the thickness of reinforcing steel plate, the more effective the effect of reinforcement is. For applying the theorical equation by Uzumeri, the maximum load and the coefficient of effective crossing reinforcement by the width and the thickness of steel plate reflected the properties of reinforcing steel plate.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제72권3호
• /
• pp.329-338
• /
• 2019

In this paper, the magnetic field influence on the wave propagation characteristics of graphene nanosheets is examined within the frame work of a two-variable plate theory. The small-scale effect is taken into consideration based on the nonlocal strain gradient theory. For more accurate analysis of graphene sheets, the proposed theory contains two scale parameters related to the nonlocal and strain gradient effects. A derivation of the differential equation is conducted, employing extended principle of Hamilton and solved my means of analytical solution. A refined trigonometric two-variable plate theory is employed in Kinematic relations. The scattering relation of wave propagation in solid bodies which captures the relation of wave number and the resultant frequency is also investigated. According to the numerical results, it is revealed that the proposed modeling can provide accurate wave dispersion results of the graphene nanosheets as compared to some cases in the literature. It is shown that the wave dispersion characteristics of graphene sheets are influenced by magnetic field, elastic foundation and nonlocal parameters. Numerical results are presented to serve as benchmarks for future analyses of graphene nanosheets.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제70권5호
• /
• pp.525-534
• /
• 2019

An analytical research on buckling of simply supported thin plate with variable thickness under bi-axial compression is presented in this paper. Combining the perturbation technique, Fourier series expansion and Galerkin methods, the linear governing differential equation of the plate with arbitrary thickness variation under bi-axial compression is solved and the analytical expression of the critical buckling load is obtained. Based on that, numerical analysis is carried out for the plates with different thickness variation forms and aspect ratios under different bi-axial compressions. Four different thickness variation forms including linear, parabolic, stepped and trigonometric have been considered in this paper. The calculated critical buckling loads and buckling modes are presented and compared with the published results in the tables and figures. It shows that the analytical expressions derived by the theoretical method in this paper can be effectively used for buckling analysis of simply supported thin plates with arbitrary thickness variation, especially for the stepped thickness that used in engineering widely.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제49권6호
• /
• pp.713-728
• /
• 2023

This paper aims to investigate the free vibration analysis of FG plates, taking into account the effects of even and uneven porosity. The study employs the Hellinger-Reisner functional and obtains the element's bending stress and membrane stress fields from the analytical solution of the governing equations of the thick plate and plane problem, respectively. The displacement field serves as the second independent field. While few articles on free vibration analysis of circular plates exist, this paper investigates the free vibration of both rectangular and circular plates. After validating the proposed element, the paper investigates the effects of porosity distributions on the natural frequency of the FG porous plate. The study calculates the natural frequency of thin and thick bending plates with different aspect ratios and support conditions for various porosity and volume fraction index values. The study uses three types of porosity distributions, X, V, and O, for the uneven porosity distribution case. For O and V porosity distribution modes, porosity has a minor effect on the natural frequency for both circular and rectangular plates. However, in the case of even porosity distribution or X porosity distribution, the effect of porosity on the natural frequency of circular and rectangular plates increases with an increase in the volume fraction index.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
• /
• 제6권2호
• /
• pp.69-81
• /
• 2001

매질에서 불혼합성인 물과 가스의 동시거동 해석을 위해서는 모세관압, 포화도, 상대투과계수의 구성관계가 선결되어야 한다. 그러나 모세관력이 무시될 수 있는 흐름에서는 점성마찰력이 흐름을 지배하게 되고 포화도와 상대투과계수의 구성관계가 상대적으로 중요하게 된다. 본 연구에서는 압력에 따른 점성의 변화와 포화도에 따른 상대투과계수의 변화를 절리간극의 크기별로 고려할 수 있는 2차원 유한차분 수치모형을 개발하였다. 수치모형에 이용할 상대투과계수 특성식은 일곱가지의 간극크기별 평판모형실험으로부터 구하였다. 실험으로부터 도출된 포화도와 상대투과계수 관계곡선은 기존의 경험식으로는 표현되기 어려웠으며, 따라서 새로운 경험식으로 로지스틱 방정식을 제시하였다. 이 방정식은 간극의 크기가 포함된 매개변수를 사용하였기 때문에 임의의 절리 간극크기의 적용이 가능한 형태이다. 수치모형의 검증을 위해서 상대투과계수 특성식을 수치모형에 적용하여 가스의 이동을 해석한 후, 모형실험 결과와 비교하였다. 수치모형의 현장적용성을 검토하기 위하여 지하 LPG 저장공동에 인접한 단일절리에 적용한 결과, 지하수와 프로판가스의 동시거동을 적절히 모사할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제39권9호
• /
• pp.947-954
• /
• 2015

염료감응형 태양전지용 플렉시블 필름에 도포된 코팅물질의 균질한 코팅은 제품의 성능과 내구성과 매우 밀접한 관계가 있고, 균질한 코팅은 열풍건조로 노즐에서의 균일한 온도분포와 질량유량에 의해 얻어질 수 있다. 본 연구에서 열풍건조로의 성능향상에 영향을 주는 다양한 인자들에 대한 수치해석을 수행함으로써 열풍건조로 출구의 균일한 온도분포와 질량유량을 얻고자 하였다. 수치해석 모델은 유동방정식과 에너지방정식으로 구성되었고, 수치해석을 모델의 검증을 위해 수치해석 결과값과 실험결과를 비교하였다. 연구결과로서 열풍건조로의 타공판이 균일한 온도분포 및 질량유량에 큰 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제23권5호
• /
• pp.675-682
• /
• 2011

최근 콘크리트 구조물의 보강시 사용되는 FRP(fiber reinforced polymer)를 이용한 보강에서, 철근콘크리트의 피복부분에 홈을 형성하고 이 홈내부에 FRP 바를 삽입한 후 에폭시 모르타르 등으로 보강하는 방법, 즉 표면매입보강(near-surface-mounted retrofit, NSMR)방법의 연구가 최근 활발히 진행되고 있다. 이 연구는 FRP 판을 철근콘크리트 표면에 매입보강시 FRP 판의 부착 특성을 실험적으로 연구한 논문이다. FRP 판의 매입 길이, 전단키의 유무, 보강열수 등을 변수로 부착 실험을 실시하여 파괴 기구를 관찰하고 이를 근거로 콘크리트 할렬 파괴시의 인발강도를 산정할 수 있는 강도식을 제안하였다. 실험 결과 매입 길이가 길수록 인발 내력은 증가하며 FRP 판의 열수가 증가할수록 내력이 증진되는 것으로 나타났다. 콘크리트의 할렬 파괴를 고려하여 내력을 산정한 결과 실험 결과와 좋은 대응을 보이는 것으로 나타났다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제24권1호
• /
• pp.35-46
• /
• 2012

초고층 빌딩의 수요가 증가함에 따라 고강도 강관의 수요 또한 함께 증가하고 있다. 이에 고강도 고인성의 600MPa급 강관의 접합부 내력 연구가 필요하게 되었다. 또한 현행국내기준에는 강관의 경우 항복응력 360MPa 이하에 설계식을 적용하도록 되어 있다. 즉, 고강도강재를 이용한 600MPa 강관의 경우 현행기준을 적용할 수 없으므로 600MPa급 고강도 강관의 거셋플레이트 접합부의 내력실험 및 유한요소해석을 통하여 기존 설계식의 적용가능성을 조사하고 접합부의 거동을 연구하고자 한다. 특히, 본 논문에서는 원형강관에 길이 방향으로 거셋플레이트가 접합된 접합부에 횡력(수평력)이 작용하였을 때의 거동을 다루었다. 유한요소해석 및 실험결과를 설계식과 비교해보면, 고강도 강재에서는 기존의 설계식들이 56~79%로 과소평가되었다.

• 복합신소재구조학회 논문집
• /
• 제4권2호
• /
• pp.39-44
• /
• 2013

This study is aimed to examine the influence of the rotational stiffness of U-shaped ribs on the local buckling behaviors of laminated composite plates. Applying the orthotropic plates with eight layers of the layup $[(0^{\circ})4]s$ and $[(0^{\circ}/90^{\circ})2]s$, 3-dimensional finite element models for the U-rib stiffened plates were setup by using ABAQUS and then a series of eigenvalue analyses were conducted. There is a need to develope a simple design equation to establish the rotational stiffness effect, which could be easily quantified by comparing the theoretical critical stress equation for laminated composite plates with elastic restraints based on the Classical laminated plate theory. Through the parametric numerical studies, it is confirmed that there should clearly exist an increasing effect of local plate buckling strength due to the rotational stiffness by closed-section ribs. An applicable coefficient for practical design should be verified and proposed for future study. This study will contribute to the future study for establishing an increasing coefficient for the design strength and optimum design of U-rib stiffened plates.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제9권1호
• /
• pp.233-241
• /
• 2005

본 연구는 콘크리트로 충전한 절곡된 단면을 갖는 각형강관 기둥의 부착특성을 매입인발(Pull-out) 시험을 통해 평가하였다. 시험체는 단면 $250{\times}250mm$의 강관 단면에 콘크리트를 충진한 PSSC기둥으로 표준형(P), 사다리꼴(I), 직사각형(II), 역사다리꼴(III)의 4가지 형태(Fig. 3)와, 부착길이에 대한 폭비 (L/D=2.0, 2.5, 3.0) 단면의 폭두깨비(d/t)으로 설정하여 총 13로 하였다. 실험결과 얇은 판요소 절곡된 강관과 콘크리트의 부착거동은 일반적인 부착거동과 유사하게 화학적 부착과 기계적 부착의 형태로 거동하였으며, 부착응력은 강판의 절곡형태가 (equation omitted)순으로 높게 나타났다. 또한 (equation omitted)타입 시험체의 경우에는 얇은 판요소를 갖는 단면임에도 불구하고 AIJ에서 제시하고 있는 $0.147N/mm^2$의 값을 상회하는 것으로 나타나 부착응력을 고려할 수 있을 것으로 판단되었다.