• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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• pp.19-24
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• 2003

Potential applications of foam-filled section are the automotive structures. A foam-filled section can be used for the front rail and firewall structures to absorb impact energy during frontal or side collision. In the case of side collision where bending is involved in the crushing mechanics, the foam filler will be significant in maintaining progressive crushing of the thin-walled structures so that more impact energy can be absorbed. In this study, the manufacturing process of closed cell aluminum alloy foam filled stainless steel tube was studied, and the various foam filled specimens including piecewise fillers were prepared, tested and discussed about the bending behaviors.

• 대한토목학회논문집
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• 제11권2호
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• pp.1-14
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• 1991

평면내에서의 비틀림에 대한 강성도를 갖는 3절점 삼각형 shell요소를 사용하여 박판으로 이루어진 곡석 또는 직선부재의 선형 탄성좌굴 해석을 위한 컴퓨터 프로그램을 개발 하였다. 판의 좌굴 해석과 보의 횡 비틈 좌굴해석을 통하여 본 프로그램의 타당성을 입증하였고, 이를 순수 휨을 받는 양단의 단순지지된 원호 아치의 좌굴해석에 적용시켜 그 결과들을 다른 연구 결과들과 비교 검토하여 보았다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제81권2호
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• pp.231-242
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• 2022

Numerical solutions for the linear buckling behavior of thin-walled circular hollow section members (CHS) with and without longitudinal stiffeners are presented using the semi-analytical finite strip method (SAFSM) which is developed based on Marguerre's shallow shell theory and Kirchhoff's assumption. The formulation of 3-nodal line finite strip is presented. The CHS members subjected to uniform axial compression, uniform bending, and combination of compression and bending. The buckling behavior of CHS is investigated through buckling curves which relate buckling stresses to lengths of the member. Effects of longitudinal stiffeners are studied with the change of its dimensions, position, and number.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제14권3호
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• pp.423-432
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• 2002

비대칭 박벽단면을 갖는 곡선보의 자유진동해석을 수행할 수 있는 엄밀해 및 유한요소 이론을 제시한다. 단순지지된 일축대칭 박벽단면을 갖는 곡선보의 면내 자유진동 모드에 대응하는 엄밀해를 산정하였으며, 곡섬보를 유한요소로 분할하여 요소의 변위장을 요소의 변위벡터의 대하여 축방향 신장조건에서는 3차 그리고 비신장조건에서는 5차의 Hermitian 다항식으로 나타내고, 이를 운동방정식에 대입함으로써 탄성강성행렬과 질량행렬을 유도한다. 또한 본 연구에서 얻어진 엄밀해와 곡선보요소를 이용한 유한요소 해석결과를 ABAQUS 쉘요소를 이용하여 얻어진 결과와 비교 검토함으로써 본 연구의 타당성을 입증한다. 특히 곡선보의 축방향 비신장조건과 두께-곡률효과가 동적거동에 미치는 영향을 조사한다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2006년도 정기 학술대회 논문집
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• pp.1033-1039
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• 2006

To overcome the drawback of currently available curved beam theories having non-symmetric thin-walled cross sections, a curved beam theory based on centroid-shear center formulation is presented for the spatially coupled free vibration and elastic analyses. For this, the elastic strain and kinetic energies considering the thickness-curvature effect and the rotary inertia of curved beam are derived by degenerating the energies of the elastic continuum to those of curved beam. And then the equilibrium equations and the boundary conditions are consistently derived for curved beams having non-symmetric thin-walled cross section. It is emphasized that for curved beams with L- or T-shaped sections, this thin-walled curved beam theory can be easily reduced to tl1e solid beam theory by simply putting the sectional properties associated with warping to zero. In order to illustrate the validity and the accuracy of this study, FE solutions using the Hermitian curved beam elements are presented and compared with the results by previous research and ABAQUS's shell elements.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제13권6호
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• pp.703-713
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• 2001

비대칭단면을 갖는 박벽 직선보의 3차원 자유진동해석을 수행하기 위하여 엄밀한 요소강도행렬을 유도한다. 단면이 균일한 비대칭 박벽 탄성보에 대하여 운동방정식, 힘-변위 관계식을 유도하고 엄밀한 동적강도행렬을 수치적으로 산정하는 방법을 제시한다. 14개의 변위파라미터를 도입하여 고차의 연립미분방정식을 1차 연립미분방정식으로 바꾸고, 비대칭행렬을 갖는 선형 고유치문제의 해를 복소수영역에서 구한다. 이를 이용하여 절점변위에 대한 처짐함수을 엄밀히 구하고, 재단력-변위 관계식을 이용하여 엄밀한 동적요소강도행렬을 산정한다. 본 방법의 타당성을 보이기 위하여 비대칭 박벽보의 고유진동수를 계산하고, 해석해, 혹은 3차 Hermitian 다항식을 사용한 보요소 및 ABAQUS를 사용한 유한요소 해석결과와 비교한다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제30권2호
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• pp.111-117
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• 2017

본 논문에서는 유한요소 자유진동해석을 수행하여 박판 보에서의 국소변형효과를 조사하였다. 자유진동해석은 단일셀 및 다중셀 박스보에 대해 수행하였으며, 풍력발전 블레이드를 가장 단순하게 모사할 수 있는 단일셀 박스보를 먼저 해석하였다. 쉘요소 해석결과를 보요소 해석결과와 비교하여 보았을 때 박스 보의 박판 두께가 정확도에 매우 중요한 역할을 함을 확인하였다. 두께가 얇은 경우에는 쉘의 국소변형(또는 쉘 모드)가 주요하게 나타난 반면에 두꺼울 경우에는 전단변형의 효과가 크게 나타남을 알 수 있었다. 목이 있는 단일셀 박스보에서의 국소변형은 목 주위에 집중되어 나타남을 확인하였다. 마지막으로 실제 블레이드와 유사한 다중셀 테이퍼 보의 주파수 및 모드형상을 분석하였다. 보 요소 해석결과는 쉘 요소 결과와 비교하여 약 5~7% 주파수 차이를 보였으며, 이는 보요소가 국소변형을 제대로 모사하지 못하기 때문이다. 특히 래그모드(lagwise mode)의 경우에는 단면의 분할 정도의 영향보다 국소변형의 효과가 매우 크다는 것을 알 수 있었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제21권3호
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• pp.275-293
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• 2005

When a thin-walled multicell box girder is subjected to an eccentric load, the distortion becomes an important global response in addition to flexure and torsion. The three global responses appear in a combined form when a conventional shell element is used thus it is not an easy task to examine the three global responses separately. This study is to propose an analysis method using conventional shell element in which the three global responses can be separately decomposed. The force decomposition method which was designed for a single-cell box girder by Nakai and Yoo is expanded herein to multicell box girders. The eccentric load is decomposed in the expanded method into flexural, torsional, and multimode distortional forces by using the force equilibrium. From the force decomposition, the combined global responses of multicell box girders can be resolved into separate responses and the distortional response which is of primary concern herein can be obtained separately. It is shown from a series of extensive comparative studies using three box girder bridge models that the expanded method produces accurate decomposed results. Noting that the separate consideration of individual global response is of paramount importance for optimized multicell box girder design, it can be said that the proposed expanded method is extremely useful for practicing engineers.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.321-328
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• 2000

본 연구는 유한한 회전의 2차항을 고려한 변위장에 기초하여 변곡률을 가지는 비대칭 박벽곡선보의 해석이론을 제시한다. Vlasov의 가정에 의한 연속체의 선형화된 가상일의 원리로부터 총 포텐셜 에너지를 유도하고, 모든 변위 파라미터와 ？ 함수는 도심에서 정의된다. 절점당 8개의 자유도를 가지는 박벽곡선보 요소의 개발 과정에서 3차 Hermitian 다항식이 형상함수로 이용된다. 본 연구의 타당성과 정확도를 입증하기 위하여, 일축대칭 단면을 갖는 포물선과 타원형상의 곡선보를 선택하여 3차원 자유진동해석과 안정성 해석을 수행한다. 그리고 이 결과를 ABAQUS의 쉘 요소에 의한 것과 비교한다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제20권11호
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• pp.1848-1862
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• 2006

As a basic study on the fluid-structure interaction of the shell structure, a theoretical formulation has been suggested on the free vibration of a thin-walled conical frustum shell filled with an ideal fluid, where the shell is assumed to be fixed at both ends. The motion of fluid coupled with the shell is determined by means of the velocity potential flow theory. In order to calculate the normalized natural frequencies that represent the fluid effect on a fluid-coupled system, finite element analyses for a fluid-filled conical frustum shell are carried out. Also, the effect of apex angle on the frequencies is investigated.