• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.33 no.4
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• pp.245-253
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• 2020

In this study, natural frequencies are compared using several pile-soil interaction (PSI) models to evaluate the effects of each model on resonance safety checks for a monopile type of wind turbine structure. Base spring, distributed spring, and three-dimensional brick-shell models represented the PSIs in the finite element model. To analyze the effects of the PSI models on a natural frequency, after a stiffness matrix calculation and Winkler-based beam model for base spring and distributed spring models were presented, respectively; natural frequencies from these models were investigated for monopiles with different geometries and soil properties. These results were compared with those from the brick-shell model. The results show that differences in the first natural frequency of the monopiles from each model are small when the small diameter of monopile penetrates hard soil and rock, while the distributed spring model can over-estimate the natural frequency for large monopiles installed in weak soil. Thus, an appropriate PSI model for natural frequency analyses should be adopted by considering soil conditions and structure scale.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.14 no.6
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• pp.23-31
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• 2010

It is necessary to develop reliable but simple analytical models to predict the nonlinear response of reinforced concrete wall structures. In this study, experimental results on the cyclic reversed lateral behaviors of reinforced concrete shear wall assemblages are simulated analytically by using the wall, beam, and column models available in the PERFORM 3D program. Through the comparison of experimental and analytical results, the reliability and limitations of the analysis are evaluated. In addition, the information, which could not be obtained experimentally, such as the internal flow of force, the contribution of the flange walls, and the resisting mechanism of the walls with the contribution of the coupling beam, is provided.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.34 no.2
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• pp.85-91
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• 2021

This paper introduces a modified Karagozian & Case concrete model (K&C model) for the numerical analysis of a steel-fiber-reinforced concrete (SFRC) structure subjected to projectile impact. The original K&C model was calibrated to consider the effects of steel fibers accurately by modifying the strength surfaces and input parameters. Single element tests were then conducted and compared with uniaxial and triaxial compressive data to verify the modified model. With the application of a dynamic increase factor, the finite element model of the SFRC structure subjected to projectile impact was constructed. Thereafter, the applicability of the modified material model was examined by comparisons with the experimental results.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.33 no.11
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• pp.95-105
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• 2005

The HAUSAT-2 nanosatellite which is scheduled to launch in 2008 is being developed by SSRL(Space System Research Lab.). The HAUSAT-2 STM(Structural-Thermal Model) was developed as the first system model to verify structural and thermal design margin. The qualification level vibration and thermal tests have been conducted on STM. This paper addresses the comparison of structural analysis and test results of HAUSAT-2 STM. It was shown that the natural frequency of HAUSAT-2 STM satisfies the stiffness requirements without structural damage in the random vibration test. The assembly and integration validity were also checked out through STM.

• Proceedings of the Korean Geotechical Society Conference
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• 2006.03a
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• pp.600-606
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• 2006

실제 지반은 경계가 없는 무한상태로 존재하기 때문에 지반구조물의 동적거동을 유한요소법을 이용하여 해석할 시 모델의 영역을 성립하는 것은 특별한 고려가 필요하다. 유한요소법에서의 동적해석은 파동의 전달을 포함하기 때문에 모델의 경계에서 인공적인 경계조건이 필요하다. 인공적인 경계 조건은 유한요소내의 지반상태를 무한상태로 변형시킬 수 있어야 하며, 경계에 도달하는 응력 파동을 모델내로 반사시키지 않고 흡수 할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 간단한 점 탄성 반무한 불연속 요소를 이용하여 지반구조물의 동적해석을 수행하는 방법을 보여준다. 반무한 요소의 실행은 OpenSees라는 유한요소 해석프로그램을 이용하여 수행되었으며, 예를 통하여 불연속 요소가 경계에 도달하는 응력 파동을 충분히 흡수하여 유한요소 모델을 반무한 상태로 전환 시킬 수 있다는 것을 보여준다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.27 no.2
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• pp.87-94
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• 2014

In solid mechanics, the peridynamics theory has provided a suitable framework for material failure and damage propagation simulation. Peridynamics is computationally expensive since it is required to solve enormous nonlocal interactions based upon integro-differential equations. Thus, multiscale coupling methods with other local models are of interest for efficient and accurate implementations of peridynamics. In this study, peridynamic models are restricted to regions where discontinuities or stress concentrations are present. In the domains characterized by smooth displacements, classical local models can be employed. We introduce a recently developed blending scheme to concurrently couple bond-based peridynamic models and the Navier equation of classical elasticity. We demonstrate numerically that the proposed blended model is suitable for point loads and static fracture, suggesting an alternative framework for cases where peridynamic models are too expensive, while classical local models are not accurate enough.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.739-742
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• 2011

일반적으로 고층건물이나 교량 등의 지진하중 하에서의 내진 성능 향상을 위해서는 과도지진해석을 수행하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 이러한 지진해석을 수행하는데 Krylov 부공간 축소기법을 이용하는 것을 제안하고 기존의 모드중첩법을 이용한 축소기법과 비교하였다. 해석에서 지진하중은 El Centro Earthquake (1940)의 데이터를 이용하였으며 고층건물 모델을 이용하여 두 방법을 정확성과 효율성 측면에서 비교한 수치결과를 제시하였다.

• Computational Structural Engineering
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• v.17 no.1
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• pp.50-64
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• 2004

유한요소 인체모델은 인체의 기계적 특성을 수치 모형화 한 것이며, 외부로부터 다양한 기계적 하중을 받는 상황에서 인체의 거동과 상해와 같은 여러 현상들을 해석적으로 규명하고자 할 때 주로 사용된다. 따라서 인체 모델은 인체를 구성하고 있는 골격, 인대, 근육, 살, 장기 등의 특성을 수치적으로 정확히 표현하여야 한다. 그러나 인체는 매우 복잡한 메커니즘 속에서 동작하고 있기 때문에, 해석적으로 인체의 모든 특성을 구현하는 것은 현실적으로는 거의 불가능하다. 이 때문에, 인체 모델은 인체모델을 사용하고자 하는 상황이나 목적에 적합하도록 적절히 단순화되어야 한다.(중략)

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.433-436
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• 2010

본 논문에서는 파일형 선박충돌 방호공에 선박이 충돌하였을 때 방호공의 거동을 해석하였다. 방호공의 구조는 상부슬래브, RCP 말뚝 및 이를 지지하는 지반은 비선형 지반스프링으로 모델링 하였다. 상부슬래브 8절점요소로 모델링 하였으며 철근과 콘크리트로 구성되어있다. RCP 말뚝은 철근망과 충진콘크리트로 구성되어있으며 충돌 시 파괴거동을 표현할 수 있는 Damaged Plasticity로 모델을 사용하였고 Shell 요소로 모델링 하였다. 선박충돌 시 선박의 강성에 따른 거동 특성을 파악하기 위해 선박을 강체모델과 실제모델에 대한 해석을 수행하였다. 선박과 교량의 충돌은 정면충돌로 고려하였으며, 충돌속도는 3.3m/sec로 가정하였다. 선박과 방호공과의 충돌 해석은 비선형 해석 프로그램인 ABAQUS/Explicit을 이용하여 수행하였으며, 이를 통하여 선박 충돌 시 방호공의 에너지 거동을 분석하였다. 해석결과 선박의 강성이 커질수록 슬래브의 변형 및 소산 에너지량이 커지는 것을 확인할 수 있었다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.37 no.2
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• pp.131-138
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• 2009

Analytical modal verification is considered as the process to provide an acceptable description of the subject structure's behaviour. In general, results of original analytical model are different with actual structure results to uncertainty like non-linearity of material, boundary and modified shape, etc. In this paper, the dynamic model of glider's wing is correlated with static deformation and vibration test results by goal-attainment method, multi-objects optimization technique. The structural responses are predicted by using finite element method and optimization is carried out by using the SQP(sequential quadratic programming) method which is widely used in the constrained nonlinear optimization problem. The MAC(Modal Assurance Criterion) is used to modify the mode shapes and quantify the similarity.