• Computational Structural Engineering
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• v.8 no.2
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• pp.85-93
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• 1995

This study presents the formulation of beam transition elements and transition zone elements for the effective finite element analysis of the transition regions of coupled wall structures. Beam transition element can be described as the quasi beam element which is replaced by an equivalent plane stress element, keeping equally, the basic behavior of beam element, based on the kinematic and force constraints between beam and wall element. These beam transition elements solve the incompatibility related to different degrees of freedom between beam and wall element in transition regions. Also, the stiffness matrices of transition zone elements which are directly connected with beam transition elements in transition regions can be derived from the equivalent constraint conditions. These elements provide the reasonable mesh grading schemes for transition regions and can be usefully applied to the transition regions of all structures that the interactions of wall and beam element are considered.

• Proceedings of the ESK Conference
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• 1998.04a
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• pp.52-58
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• 1998

본 연구에서는 FTA 및 퍼지 FTA 방법을 프로그래밍이 용이한 규칙-기반 지식 표현 방법으로 프로그래밍을 설계하기 위한 것으로, FAT 방법에 필요한 전문지식들을 처 리하기 위하여 객체지향 접근방법으로 FTA 를 설계하였다. FTA의 구성요소들에 대한 자료구조는 다음과 같이 세가지 형태로 분류할 수 있다. 1)구성요소들의 자료구조가 확정적인 값으로 나타나는 경우 2)구성요소들의 자료구조가 부정확한 값으로 나타나는 경우 3)구성요소들의 자료구조가 확정적인 값 및 부정확한값으로 동시에 주어진 경우로 나타날 수 있다. 본 연구에서는 객체지향적 펴지 FTA 전문가 시스템(FFTAES: Fuzzy FTA Expert System)을 활용하여 세 번째 형태인 구성요소들의 자료구조가 확정적인 값 및 부 정확한 값이 동시에 주어진 경우를 정량적으로 고장안전진단을 실시할 수 있도록 설계 하였다.

• Journal of the Korean Professional Engineers Association
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• v.20 no.3
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• pp.5-14
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• 1987

연속체의 해석에 있어서, 특별한 경우를 제외하고는, 구조물의 개략적인 거동을 파악해야 될 경우가 종종 있다. 이러한 요구에 부응하기 위해서 강체요소법(Rigid Element Method)이라 불리우는 새로운 해석법이 개발되었다. 강체요소법은 원래 평정연구실에서 벽식프리캐스트 철근콘크리트 구조물의 탄소성해석을 하기 위해서 개발된 해석법에 착안하여, 내수벽과 같은 연속체에 적용함으로서 시작된 수치해석법이다. 그 후 저자들은 도통쉘, 구형쉘 혹은 이들이 조합된 쉘구조물에 적용할 수 있도록 개발 확장하였다. 강체요소법의 기본개념은 연속체의 분해된 각 요소를 강체(rigid body)라고 가정하고, 각 요소들은 요소의 강성으로 치환된 가상스프링으로 서로 연결되어 있다고 가정하여, 이 가상스프링의 거동을 평가함으로서 전체구조물의 거동을 파악하는 해석법이다. 이때 요소의 주변에 취해진 스프링은 해석을 단순화하기 위해서 축력, 면내전단력 및 면외전단력만을 전달한다고 가정하고, 요소의 강체변위(자유도)는 요소내의 임의의 한 점에서 취하며, 이 점에서의 강체변위(rigid displacements)는 요소의 주변에 취해진 스프링을 통하여 다른 요소로 전달된다. 상기와 같은 강체요소법의 개념을 연속체의 탄성 및 탄소성해석에 적용하면, 해석적 개념이 단순할 뿐만 아니라 구조물 전체의 자유도수를 대폭 줄여 컴퓨터 계산시간을 절약할 수 있는 잇점이 있고, 거시적인 모델(macroscopic modeling)과 미시적인 모델 (microscopic modeling)의 중간적인 성격을 가지기 때문에 구조물의 파괴상황에 대해서도 그 개략을 파악할 수 있다. 본 논문에서는 강체요소법을 보다 일반화된 해석법으로 개발, 확장하기 위해서 종전에 단층스프링시스템(single-layer spring system)으로 해석이 어려웠던 문제점들을 보완한 복층프링시스템(double-layer spring system)을 사용함으로서 휨, 비틀림의 효과를 파악할 수 있는 이론적 개념을 적용한 새로운 구요소, 원통요소 및 평면요소를 개발하고, 이러한 강체요소들의 적합매트릭스의 유도 및 해석저긴 방법을 정식화하였다. 또 휨, 비틀림 및 전단력의 효과를 고려한 사각형원통요소 및 능형원 통요소를 이용하여 원통쉘의 탄성 및 탄소성해석할 수 있는 프로그램을 개발하고, 이 프로그램으로 캔틸레버로된 연속형철근콘크리트 원통쉘의 탄성 및 탄소성해석에 적용하여 구조물의 거동에 관한 수치해석의 결과, 즉 내력의 분포, 균열의 진전, 파괴의 상황 및 변형의 상태 등을 파악해 보았다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2006.05a
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• pp.396-401
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• 2006

하천의 2차원 흐름, 유사이동 그리고, 오염 확산의 정도를 알아보기 위해 유한 요소법을 이용한 해석 방법이 널리 사용되고 있다. 유한 요소법을 이용할 때 유한 요소망 생성이 필수적이며, 해석 결과에 크게 영향을 주는 변수로 작용하게 된다. 본 연구에서는 복잡한 경계를 가진 하천의 유한 요소망 생성을 위해 대표적인 비구조적 요소망 생성 기법인 Delaunay 삼각화 기법과 흐름의 특성을 잘 나타낼 수 있도록 Transfinite 보간법을 이용한 구조적 요소망 생성 기법을 구현하였다. 그리고, 본 연구에 의해 생성된 유한 요소망의 형질 평가를 통해서 해석 결과에 대한 신뢰성을 높였으며, 요소망 생성 GUI 프로그램을 통하여 요소망에 대한 1차식의 요소와 2차식의 요소간의 변환, 되돌리기, 다시 실행 등의 기능을 지원하여 사용의 편리성을 추가하였다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.14 no.2
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• pp.203-211
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• 2001

고층구조물의 해석에 사용되는 ETABS와 같은 상용프로그램은 해석의 단순화를 위하여 강막가정을 사용하게 된다. 이와 같은 강막가정은 일반적으로 바닥판의 휨 강성과 보의 편심효과를 무시하게 된다. 이러한 가정은 골조구조물의 정적해석에 대해서는 정당한 결과를 얻을 수 있으나 동적해석의 경우에는 바닥판의 휨 강성과 보의 편심효과가 구조물의 횡 방향 거동에 주요한 영향을 미치게 된다. 그러나 바닥판의 영향과 보의 편심효과를 고려하기 위해서는 유한요소의 특성상 바닥판과 보를 여러 개의 요소로 나누어야 하며, 이로 인하여 해석과 구조물의 모형화에 많은 시간이 소요되는 단점이 발생하게 된다. 본 논문에서는 이러한 단점을 보완하기 위하여 부분구조기법과 대형요소를 사용한 효율적인 모형화 방법에 대하여 연구하였다. 또한 최종적으로 각 층에 대하여 강막가정을 적용하여 층 당 3개의 자유도만을 고려하는 막대모델을 제안하였다. 본 논문에서는 제안한 모형화기법의 정당성을 검토하기 위하여 구조물의 응답을 비교하였다.

• Computational Structural Engineering
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• v.11 no.4
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• pp.169-176
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• 1998

불연속적 거동이 탁월한 벽식 프리캐스트 구조물을 해석하기 위한 방법으로 유한요소법과 강체요소법 등이 있으나, 이들 해석법은 접합부의 거동을 정확히 반영하지 못하고 있다. 본 연구에서는 패널은 강체적 거동을 하고, 판널과 판널 사이의 접합부는 고체적 거동을 가정하는 강체-고체 복합모델(Coupled Model by Rigid and Solid bodies)에 의한 해석법을 제안하며, 간단한 모델의 예를 통해 검증하였다.

• Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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• v.10 no.1
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• pp.23-28
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• 2010

Reliable dynamic analysis is essential in order to properly maintain structures so that structural hazards may be minimized. The finite element method (FEM) is proven to be an affective approximate method of structural analysis if proper element types and meshes are chosen. When the method is applied to dynamics analyzed in time domain, the meshes may need to be modified at each time step. As many meshes need to be generated, adaptive mesh generation schemes have become an important part in complex time domain dynamic finite element analyses of structures. In this paper, an adaptive mesh generation scheme for dynamic finite element analyses of structures is described. The concept of representative strain value is used for error estimates and the refinements of meshes use combinations of the h-method (node movement) and the r-method (element division). The validity of the scheme is shown through a cantilever beam example under a concentrated load with varying values. The example shows reasonable accuracy and efficient computing time. Furthermore, the study shows the potential for the scheme's effective use in complex structural dynamic problems such as those under seismic or erratic wind loads.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.28 no.5
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• pp.485-490
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• 2015

This paper presents development of a geometrically nonlinear triangular planar element including rotational degrees of freedom, based on the co-rotational(CR) formulation. The CR formulation is one of the efficient geometrically nonlinear formulations and it is based on the assumptions on small strain and large rotation. In this paper, modified CR formulation is suggested for the developemnt of a triangular planar element. The present development is validated regarding the static and time transient problems. The present results are compared with the results predicted by the previous researchers and those obtained by the existing commercial software.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2004.05b
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• pp.1001-1006
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• 2004

본 연구에서는 요소를 사용하지 않고 절점들만을 이용하여 해석이 가능한 수치기법인 무요소절점법(element-free Galerkin method)의 개념을 선형파의 회절 및 방사문제에 적용하는 방법에 대해 연구하였다. 파동장에 놓인 부유식 구조물에 의한 연직 2차원 경계치 문제를 해석 대상으로 하였고, 파랑과 구조물의 상호작용을 해석함에 있어 구조물에 작용하는 동유체력과 이로 인한 구조물의 동적응답을 계산하기 위해서 무요소절점법을 이용하였다. 무요소절점법의 수식화과정을 체계적으로 정리하였으며, 무요소절점법의 타당성 및 적용성을 입증하기 위해서 직사자형 부유체에 내한 수치해석을 실시하여 타 논문의 결과와 비교하였다. 또한 해의 정확도에 직접적으로 영향을 미치는 절점간격과 파수와의 관계에 대한 기준 설정을 위한 수치실험도 수행하였다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.18 no.4
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• pp.8-14
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• 2017

Nonstructural components, such as electrical equipment, have critical roles in the proper functionality of various infrastructure systems. Some of these devices in certain facilities should operate even under strong seismic shaking. However, it is challenging to define each mechanical and operational failure and determine system failure probabilities under seismic shaking due to the uncertainties in earthquake excitations and the diversity of electrical equipment, among other factors. Therefore, it is necessary to develop effective and practical probabilistic models for performance assessment of electrical equipment considering variations in equipment features and earthquakes. This study will enhance the understanding of the effect of rocking behavior on nonstructural equipment, and linear-to-nonlinear behavior of restrainers. In addition, this study will generate probabilistic seismic demand models of rigid equipment for a set of conventional and novel intensity measures.