• Structural Engineering and Mechanics
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• 제33권4호
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• pp.485-502
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• 2009

A new 8-node serendipity quadrilateral plate bending element (MQP8) based on the Mindlin-Reissner theory for the analysis of thin and moderately thick plate bending problems using Integrated Force Method is presented in this paper. The performance of this new element (MQP8) is studied for accuracy and convergence by analyzing many standard benchmark plate bending problems. This new element MQP8 performs excellent in both thin and moderately thick plate bending situations. And also this element is free from spurious/zero energy modes and free from shear locking problem.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권3호
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• pp.419-429
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• 1992

본 연구에서는 면외 변형이 가능한 평면 곡선보에 수정 형상함수를 적용하여 탈락성 및 지속성 에너지에 포함된 가성구속에 의한 수치해의 거동을 고찰함과 동시에, 가성구속에 의한 오차 발생 요인이 제거된, 면외 변형이 가능한 평면 곡선보의 선형 요소를 제안하고자 한다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제9권4호통권33호
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• pp.589-600
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• 1997

냉간성형된 데크플레이트는 건물의 바닥슬래브에 콘크리트 타설시 거푸집용으로만 주로 사용되었으나, 콘크리트와의 일체성을 높임으로써 주인장재 역할을 할 수 있는 합성용 데크가 등장하고 있다. 본 논문은 새로 개발된 합성용 데크의 구조성능 평가를 위한 연구의 결과를 제시하고 있다. 신형상의 데크는 콘크리트와 데크사이의 합성효과를 개선하기 위하여 locking rib와 dove tail 및 강력한 엠보싱이 추가되었다. 콘크리트와 데크플레이트사이의 합성효과를 규명하기 위하여 28개의 실험체가 실험되어 졌다. 본 연구의 중요, 변수는 스팬, 데크플레이트 두께, 지지조건, 지지점에 전단연결재의 유무등이다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제62권5호
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• pp.619-629
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• 2017

This paper focuses on the study of complete dynamic modeling and maximum dynamic load carrying capacity computation of N-flexible links and N-flexible joints mobile manipulator undergoing large deformation. Nonlinear dynamic analysis relies on the Timoshenko theory of beams. In order to model the system completely and precisely, structural and joint flexibility, nonlinear strain-displacement relationship, payload, and non-holonomic constraints will be considered to. A finite element solution method based on mixed method is applied to model the shear deformation. This procedure is considerably more involved than displacement based element and shear deformation can be readily included without inducing the shear locking in the element. Another goal of this paper is to present a computational procedure for determination of the maximum dynamic load of geometrically nonlinear manipulators with structural and joint flexibility. An effective measure named as Moment-Height Stability (MHS) measure is applied to consider the dynamic stability of a wheeled mobile manipulator. Simulations are performed for mobile base manipulator with two flexible links and joints. The results represent that dynamic stability constraint is sensitive when calculating the maximum carrying load. Furthermore, by changing the trajectory of end effector, allowable load also changes. The effect of torsional spring parameter on the joint deformation is investigated in a parametric sensitivity study. The findings show that, by the increase of torsional stiffness, the behavior of system approaches to a system with rigid joints and allowable load of robot is also enhanced. A comparison is also made between the results obtained from small and large deformation models. Fluctuation range in obtained figures for angular displacement of links and end effector path is bigger for large deformation model. Experimental results are also provided to validate the theoretical model and these have good agreement with the simulated results.

• 한국해양공학회지
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• 제29권6호
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• pp.454-462
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• 2015

An extended study was conducted on the fracture criterion by Choung et al. (2011; 2012) and Choung and Nam (2013), and the results are presented in two parts. The theoretical background of the fracture and the results of new experimental studies were reported in Part I, and three-dimensional fracture surface formulations and verifications are reported in Part II. How the corrected true stress can be processed from the extrapolated true stress is first introduced. Numerical simulations using the corrected true stress were conducted for pure shear, shear-tension, and pure compression tests. The numerical results perfectly coincided with test results, except for the pure shear simulations, where volume locking appeared to prevent a load reduction. The average stress triaxialities, average normalized lode parameters, and equivalent plastic strain at fracture initiation were extracted from numerical simulations to formulate a new three-dimensional fracture strain surface. A series of extra tests with asymmetric notch specimens was performed to check the validity of the newly developed fracture strain surface. Then, a new user-subroutine was developed to calculate and transfer the two fracture parameters to commercial finite element code. Simulation results based on the user-subroutine were in good agreement with the test results.

• Composites Research
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• 제33권2호
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• pp.61-67
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• 2020

프리폼 성형은 섬유 직조물을 이용한 RTM 성형에 있어서 매우 중요한 부분을 차지하고 있다. 탄소 섬유 직조물의 프리폼의 변형은 소재의 강도에 영향을 미치며, 그 중 전단 잠김 각도를 넘어서는 힘이 작용하게 되면 제품에 주름이 발생되어 RTM공정 시 불량발생의 원인이 된다. 그러므로 본 연구에서는 탄소섬유직조물의 전단변형 허용치를 정량화하고 실제 직조물의 성형과 수치모사를 이용하여 성형 특성을 검증하고자 한다. 그 결과 섬유 방향의 설정에 따른 주름의 특성을 확인하고 그 결과를 평가하였다. 앞에 언급한 물성 측정 결과들을 이용하여 수치해석을 수행하였고, 이 결과를 실험 결과와 비교 분석하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권12호
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• pp.614-621
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• 2019

이축 및 일축대칭 단면의 적층복합 보의 휨 해석과 좌굴해석을 위해 일반화된 보 요소를 제안하였다. 전단변형보 이론을 사용하여 유도된 보 요소는 휨 전단변형 및 휨 비틀림과 재료 비등방성 성질에 따른 연계성을 고려하였다. 서로 다른 단면에 대해 해석적 기법으로 구한 단면 강성계수와 함께 평면응력과 평면변형률 가정을 사용하였다. 대칭 및 역대칭 적층복합 보의 휨 거동을 조사하기 위해 뒴 변형을 포함하여 절점 당 7개의 자유도를 가진 두 가지 유형의 3절점, 4절점 보 요소를 제안하였다. 전단잠금 현상을 완화하기 위해 본 연구에서는 감차적분 기법을 사용하였다. 또한, 유도된 기하학적 블록강성을 사용하여 축방향 압축력을 받는 적층복합 보의 좌굴하중을 산정하였다. 제시한 보 요소의 정확성과 효율성을 검증하기 위해 3절점 보 요소에 근거한 결과를 다른 연구자와 ABAQUS 유한요소 해석결과와 비교하였다. 적층복합 보의 휨 거동과 좌굴하중에 대한 연계강성과 전단변형, 경계조건, 하중형태, 길이-높이 비, 적층형태의 영향을 조사하였다. 두 개의 다른 보 요소의 수렴성도 제시하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제15권6호
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• pp.588-596
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• 2012

이 논문은 두꺼운 디스크의 면외 고유 진동을 유한 요소법을 사용하여 회전 관성 및 횡 전단 변형의 효과를 포함하면서 단순하고 효율적으로 정밀하게 해석할 수 있는 새로운 준-해석적 환상 민드린 평판 요소를 제시한다. 환상 민드린 평판의 평형 방정식의 정확한 해인 정적 변형 모드를 사용하여 요소의 보간 함수, 강성 및 질량 행렬은 절 직경 수에 대하여 유도되며, 이와 같은 요소는 면외 강체 운동을 정확하게 표현할 수 있고 전단 잠김이 없다. 제시된 요소를 적용하여 동심 링으로 지지되거나 지지되지 않은 균일 디스크 및 다단 디스크의 고유진동수를 해석하고, 그 결과를 선행 연구의 이론적 결과 또는 2차원 쉘 요소를 사용하여 얻어진 유한요소 해석 결과와 비교하여 제시된 요소의 수렴성 및 정확성을 조사하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제6권1호
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• pp.61-68
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• 1986

본(本) 연구(硏究)에서는 포텐셜에너지 이론(理論)을 바탕으로 탄성정력학적(彈性靜力學的) 문제(問題)에 대한 재차 Euler 방정식(方程式)을 완벽히 만족(滿足)하는 새로운 형태(形態)의 형상함수(形狀函數)를 제안(提案)하였다. Shear locking 현상(現像)을 피하기 위한 함차적분(咸差積分)이 필요(必要)없는 이 형상함수(形狀函數)를 사용(使用)한 보 유한요소(有限要素)를 Galerkin 가중잔차법(加重殘差法)으로 유도(誘導)하여 보의 자유진동(自由振動)과 정력학적(靜力學的) 문제(問題)를 해석(解析)하여 이 형상함수(形狀函數)의 효율성(効率性)과 정확도(正確度)를 고찰(考察)하였다. 본(本) 연구(硏究)에서 제안(提案)된 형상함수(形狀函數)를 이용(利用)한 유한요소해(有限要素解)는 보의 靜的解析의 경우 정확해(正確解)와 완벽히 일치(一致)하였으며 자유진동해석(自由振動解析)의 경우에도 월등(越等)한 정확도(正確度)를 보여주었다. 따라서 본(本) 연구(硏究)에서 제안(提案)된 형상함수(形狀函數)의 개념(槪念)은 모든 탄성정력학적(彈性靜力學的) 문제(問題) 유한요소해(有限要素解)를 구하는데 적용(適用)될 수 있다고 사료된다.

• 대한기계학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.9-19
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• 1989

본 논문에서는 복합 적층판의 이론적 충격 응답을 통한 충격 응력 및 충격파 전파를 해석하기 위하여 이질, 이방성 판에 전단 변형을 고려한 Whitney와 Pagano의 이론에 기초를 두고 정적 접촉법칙과 연계한 동적 유한요소해석(FEA)을 하여, 이 중 충격 접촉력에 관하여는 각각 [0。/45。/0。/-45。/0。]$_{2s}$와 [90。/45。/90。/-45。/90。]$_{2s}$의 두 적층 형태를 가지는 흑연/에폭시와 유리/ 에폭시 복합 재료에 대한 강구에 의한 충격 해석을 하여, Yang의 식에 의한 최대 접촉력과 비교 검토하였고, 다음 변형율 파형을 파동 전파(wave propagation) 이론에 의해 비교 검토하므로써 본 이론해석의 타당성을 입증하였고, 재료 및 적층 형태에 따른 충격 응답, 충격 응력 및 충격파 전파 특성에 대하여 연구하였다.하였다.