• 제목/요약/키워드: tapered-beam

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선형 변단면 보요소의 강도행렬 (Stiffness matrices for linearly tapered beam elements)

  • 최외호;민경주;이승우
    • 전산구조공학
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    • 제8권1호
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    • pp.115-122
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    • 1995
  • 선형 변단면 부재의 삼차원 공간에서의 해석을 위하여 강도행렬을 유도하였다. 변단면 부재의 구조물을 해석하기 위하여 본 연구에서 유도된 강도행렬을 사용하여 구한 결과와 분할부재를 균일단면 탑 형태로 표현하여 ANSYS에서 구한 결과를 비교하여 본 연구의 결과 효율성 및 정확성이 증진된 것을 확인하였다. 본 연구에서 유도된 강도행렬은 변단면 부재와 균일단면 부재의 해석에 사용할 수 있다.

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자중에 의한 정적 처짐을 고려한 변단면 보의 자유진동 (Free Vibrations of Tapered Beams with Static Deflection due to Self-Weight)

  • 이병구;이태은;안대순;김영일
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2002년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.423-428
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    • 2002
  • A numerical method is presented to obtain natural frequencies and mode shapes of tapered beams with static deflections due to self-weight. The differential equation governing the free vibrations of beam taken into account the static deflection due to self-weight is derived and solved numerically. The hinged-hinged, clamped-clamped and clamped-hinged and clamped-free end constraints are applied in the numerical examples. As the numerical results, the lowest three natural frequencies versus distributed slenderness ratio and section ratio are reported in figures. And for the comparison purpose, the typical mode shapes with the effects of static deflection are presented in figures.

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일단은 일반적인 지지조건을 갖고 타단은 집중질량을 갖는 변단면 보의 자유진동 (Free Vibrations of Tapered Beams with General Boundary Condition at One End and Mass at the Other End)

  • 오상진;이병구;이태은
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2001년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.493-500
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    • 2001
  • The purpose of this paper is to investigate the natural frequencies and mode shapes of tapered beams with general boundary condition(translational and rotational elastic support) at one end and carrying a tip mass with translational elastic support at the other end. The beam model is based on the classical Bernoulli-Euler beam theory which neglects the effects of rotatory inertia and shear deformation. The governing differential equation for the free vibrations of linearly tapered beams is solved numerically using the corresponding boundary conditions. Numerical results are compared with existing solutions by other methods for cases in which they are available. The lowest three natural frequencies and the corresponding mode shapes are calculated over a wide range of section ratio, dimensionless spring constant, and mass ratio.

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Experimental study on laterally restrained steel columns with variable I cross sections

  • Cristutiu, Ionel-Mircea;Nunes, Daniel Luis;Dogariu, Adrian Ioan
    • Steel and Composite Structures
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    • 제13권3호
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    • pp.225-238
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    • 2012
  • Steel structural elements with web-tapered I cross section, are usually made of welded thin plates. Due to the nonrectangular shape of the element, thin web section may be obtained at the maximum cross section height. The buckling strength is directly influenced by lateral restraining, end support and initial imperfections. If no lateral restraints, or when they are not effective enough, the global behaviour of the members is characterized by the lateral torsional mode and interaction with sectional buckling modes may occur. Actual design codes do not provide a practical design approach for this kind of elements. The paper summarizes an experimental study performed by the authors on a relevant number of elements of this type. The purpose of the work was to evaluate the actual behaviour of the web tapered beam-columns when applying different types of lateral restraints and different web thickness.

두 파라미터 탄성기초를 갖는 테이퍼진 티모센코 보의 진동 및 안정성 (Vibration and Stability of Tapered Timoshenko Beams on Two-Parameter Elastic Foundations)

  • 류봉조;임경빈;윤충섭;류두현
    • 소음진동
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    • 제10권6호
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    • pp.1075-1082
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    • 2000
  • 본 논문은 이중 탄성기초 위에 놓인 테이퍼진 티모센코 보의 진동과 동적 안정성에 대한 연구로써, 이중 탄성기초는 지반모델에서 흔히 이용되는 분포 Winkler 스프링들과 전단기초층으로 구성된다. 보의 전단변형과 회전관성이 고려되고, 지배방정식은 Halmilton원리를 이용한 에너지 표현식에 의해 유도된다. 고유진동수와 좌굴하중을 구하기 위해 관계되는 고유치 문제를 풀며, 출력을 받는 보의 진동에 대한 수치해석결과들이 제시되는 다른 방법을 사용한 유용한 해의 결과들과 비교된다. 출력을 받고 탄성기초 위에 놓인 테이퍼진 티모센코 보의 고유진동수, 모드 형상, 그리고 임계하중 값들이 다양한 테이퍼 두께의 비, 전단기초 파라미터, Winkler 기초파라미터, 경계조건의 변화에 대해 조사된다.

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춤이 큰 웨브 변단면 H형 보의 휨내력에 대한 해석적 평가 (An Analytical Evaluation on Buckling Resistance of Tapered H-Section Deep Beam)

  • 이성희;심현주;이은택;홍순조;최성모
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제19권5호
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    • pp.493-501
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    • 2007
  • 최근, 국내에서는 물량절감과 경제성 확보를 목적으로 변단면 부재의 적용이 활발히 이루어지고 있으나 재료비선형을 이용한 설계방법으로는 취성파괴의 문제점에 대한 명확한 해결책을 제시하지 못하고 있으며, 변단면 부재의 초기변형, 폭두께비, 웨브 스티프너, 횡지지 거리등에 관한 연구가 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 기존에 연구된 이론식과 재료 및 기하 비선형 해석으로 신뢰성이 입증된 범용 유한요소 해석 프로그램인 ANSYS 9.0을 이용하여 춤이 큰 변단면 H형 보의 해석 모델을 완성하고 실험결과를 바탕으로 판-폭두께비와 비지지거리를 주요변수로 좌굴 및 극한내력을 평가하여, 웨브의 판폭두께비가 클 경우 좌굴내력이 감소하며, 횡 비지지 거리를 짧게 할 경우 연성능력을 향상시킬수 있음을 확인 하였다.

Free vibrations of AFG cantilever tapered beams carrying attached masses

  • Rossit, Carlos A.;Bambill, Diana V.;Gilardi, Gonzalo J.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제61권5호
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    • pp.685-691
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    • 2017
  • The free transverse vibrations of axially functionally graded (AFG) cantilever beams with concentrated masses attached at different points are studied in this paper. The material properties of the AFG beam, consisting of metal and ceramic, vary continuously in the axial direction according to an established law form. Approximated solutions for the title problem are obtained by means of the Ritz Method. The influence of the material variation on the natural frequencies of vibration of the functionally graded beam is investigated and compared with the influence of the variation of the cross section. The phenomenon of dynamic stiffening of beams can be observed in various situations. The accuracy of the procedure is verified through results available in the literature that can be represented by the model under study.

개구면 결합 급전 방식의 이중 빔 마이크로스트립 배열 안테나의 설계 (Design of an Aperture-Coupled Dual Beam Microstrip Array Antenna)

  • 이영주;박위상
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.738-746
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    • 1999
  • 본 논문은 10GHz 에서 동작하는 마이크로스트립 $18\times2$ 이중 빔 배열 안테나를 설계 하였다. 단일 복사 소자는 개구면 결합형 패치를 사용하였으며, 이를 전송선 모델을 이용하여 해석 하였다. 급전선은 Side Lobe Level(SLL)를 줄이기 위해 tapered 직-병렬 구조를 사용하였다. 또한 45도에서 이중 빔을 갖게 하기 위해 소자간에 180도 위상차를 주었다. 그 결과 SLL은 25dB를 가지며, $\pm44.5$도에서 두개의 빔을 갖게 되며 8도의 좁은 빔폭을 갖는다.

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보와 아치의 좌굴강도에 관한 연구의 필요성 (The Need for Research about Buckling Strength of Arch and Beam)

  • 임남형;이진옥;류효진;이우철;구소연
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2007년도 정기 학술대회 논문집
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    • pp.223-226
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    • 2007
  • In current specification, modification factor(B) for web-tapered beam is used to account for the stress gradient and the restraining effect for adjacent spans. However, because these effects are considered together in modification factor, this paper revaluate the accuracy of the modification factor used in current specification. Also this paper investigate the flexural torsional buckling strength of laterally fixed thin-walled arch with doubly symmetric section using the analytical and numerical method. From this investigate the concept of effective length to consider the out-of-plane boundary condition for straight column or beam is not applicate for the flexural-torsional buckling of laterally fixed arches.

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Intelligent simulation of the thermal buckling characteristics of a tapered functionally graded porosity-dependent rectangular small-scale beam

  • Shan, Xiaomin;Huang, Anzhong
    • Advances in nano research
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    • 제12권3호
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    • pp.281-290
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    • 2022
  • In the current research, the thermal buckling characteristics of the bi-directional functionally graded nano-scale tapered beam on the basis of a couple of nonlocal Eringen and classical beam theories are scrutinized. The nonlocal governing equation and associated nonlocal boundary conditions are constructed using the conservation energy principle, and the resulting equations are solved using the generalized differential quadrature method (GDQM). The mechanical characteristics of the produced material are altered along both the beam length and thickness direction, indicating that it is a two-dimensional functionally graded material (2D-FGM). It is thought that the nanostructures are defective because to the presence of porosity voids. Finally, the obtained results are used to design small-scale sensors and make an excellent panorama of developing the production of nanostructures.