• Journal of Korean Society of Steel Construction
• /
• v.11 no.2 s.39
• /
• pp.153-165
• /
• 1999

In order to trace the lateral-torsional post-bucking behaviors of thin-walled space frames with non-symmetric cross sections, a geometrically non-linear finite element formulation is presented by applying incremental equilibrium equations based on the updated Lagrangian formulation and introducing Vlasov's assumption. The improved displacement field for non-symmetric thin-walled cross sections is introduced based on inclusion of second order terms of finite rotations, and the potential energy corresponding to the semitangential rotations and moments is consistently derived. For finite element analysis, tangent stiffness matrices of thin-walled space frame element are derived by using the Hermition polynomials as shape functions. A co-rotational formulation in order to evaluate the unbalanced loads is presented by separating the rigid body rotations and pure deformations from incremental displacements and evaluating the updated direction cosines and incremental member forces.

• Composites Research
• /
• v.14 no.3
• /
• pp.32-41
• /
• 2001

Z-section composite stringers with various lengths and flange-widths are tested in axial compression for the validation of a finite element algorithm to calculate the buckling and crippling stresses of composite laminated stringers. The stacking sequence considered is $[{\pm}45/0/90]s$. Strain gages are attached to each specimen, and deflection and end-shortening are obtained by two LVDTs. The buckling load is determined from the load vs. strain response, load vs. end-shortening curves, and load vs. out-of-plane deflection curves. The ultimate stress after local buckling is used as the crippling stress. Comparison between finite element and experimental results shows good agreement in the local buckling and crippling stresses.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
• /
• v.16 no.5 s.72
• /
• pp.621-628
• /
• 2004

This paper introduces a new theory, that in a stiffened plate, a steel stiffener could be substituted a composite material in order to prevent from buckling. Changing a steel stiffener into a composite material would not only preclude welding, but could also prevent damage to the material due to fatigue and corrosion.A composite material is assumed to adhere to a steel plate, and is never separated from the plate until the steel plate reaches buckling.Such plate has variable shapes, with different lengths and widths, and also shows an anisotropic material property. LUSAS, a commercial finite element analysis package, was used in the buckling analysis.This paper investigated buckling behavior in anisotropic composite plates with variable parameters.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
• /
• v.12 no.1
• /
• pp.19-26
• /
• 2000

A numerical model is applied for predicting two-dimensional beach and dune erosion during severe storms. The model uses equation of sediment continuity and dynamic equation, governing the on-offshore sediment transport due to a disequilibrium of wave energy dissipation. And the model also uses sediment transport rate parameter K from dimensional analysis instead of that recommended by Kriebel. During a storm, a beach profile evolves to a form where the depth at the surf zone is related to the distance seaward of the waterline. In general, the erosion in the beach profile is found to be sensitive to equilibrium profile parameter, sediment transport rate parameter, storm surge level and breaking wave height.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
• /
• v.15 no.6 s.67
• /
• pp.693-700
• /
• 2003

An evaluation method for flutter derivatives is proposed, using indicial functions of structural members produced by Computational Fluid Dynamics (CFD). Flutter derivatives are obtained by Fourier integration of indicial functions. Instead of direct simulation of oscillating objects, only the calculation of time-dependent lift and moment variations of fixed objects with constant attack angle are necessary.The Finite Element Method (FEM) is developed as a tool for the numerical method. For two rectangular sections having different aspect ratios, the numerical analysis and wind tunnel test are carried out to inspect the adequacy of this study. The results proved to be good, and they could be used for a preliminary design.

• Journal of the Korean Society for Railway
• /
• v.10 no.5
• /
• pp.600-606
• /
• 2007

3D finite element analyses of a corrugated steel web girder and a steel truss web girder are conducted to investigate the static and dynamic behaviour of the hybrid girders. And the analyses results are compared with those by the equivalent beam theory. The equivalent theory is a theory that all section properties of a truss structure are replaced by section properties of a beam including a shear coefficient. When applying the equivalent beam theory, the shear coefficient of the corrugated steel web girder is estimated as the area ratio of flange section to web section and that of the steel truss web girder is calculated by the equation proposed by Abdel. Static deflections and natural frequencies by 3D finite element analyses and those by the equivalent beam theory are in good agreement.

• 기계와재료
• /
• v.23 no.3
• /
• pp.96-113
• /
• 2011

녹색기술 및 친환경 공정의 필요성이 급증함에 따라 재료이용률 향상을 지향하는 차세대 압출공정의 대두가 필요하게 됨에 따라 유압 CNC(Servo) 제어를 이용한 가변단면 압출기술을 개발하게 되었다. 이러한 가변단면 압출(Varied section extrusion, VSE)기술은 공정 중에 압출구를 빠져 나가는 소재의 단면 형상을 변화시켜 재료이용률을 향상을 도모하였으며, 후가공 공정의 생략도 가능하여 국내 압출업체의 생산원가 절감 및 글로벌 기술경쟁력 확보에 큰 도움을 줄 수 있을 것이다. 아직은 소수의 선진국에서 시도한바 있으나 양산품 적용에는 생산원가 및 생산속도, 상품성 등에 문제가 있어 자동차 부품 적용에 한계를 보이고 있는 기술이다. 따라서 본 연구팀이 가변단면 압출용 금형을 포함한 최적의 압출공정 및 양산성 문제의 해결점을 거의 확보하고 있는 단계로 세계를 선도하는 리딩기술(Leading technology)을 보유하게 됨으로써 국가의 기술경쟁력 향상에 중요한 역할을 수행할 수 있을 것이다. 본 연구의 내용을 요약하여 정리해 보면 첫째로는 CNC 제어 가변단면 압출공정에 대하여 자세하게 소개하고 특징 및 장 단점을 설명하였으며, 자동차 부품군에로의 적용에 많은 이점들을 갖고 있음을 설명하였다. 두 번째로는 가변단면 압출을 위한 이동 금형(Moving die)부품을 갖는 구조의 압출금형에 관하여 기존의 압출금형과 비교하여 설명하였으며, 가변단면 압출용 금형의 구조 및 메커니즘의 최적화를 이루고자 하였다. 세 번째로는 가변단면 압출공정을 실현하기 위한 CNC 제어 압출시스템에 대하여 간략히 설명하였다. 네 번째로는 자동차 부품 적용을 위한 정밀 압출공정으로서 가변단면 압출공정에 대하여 유한요소해석을 통하여 가변단면 압출공정 변수 및 금형 변수 등에 대한 엄격한 검토를 선행적으로 수행하여 양산성 확보를 위한 정보들을 분석 정리하였다. 끝으로는 세 가지 단면형태를 갖는 가변단면 압출제 시제품에 대하여 CNC 제어 가변 단면 압출공정의 상용화 가능성을 확인 적용성 검토를 완료하였다. CNC 제어 가변단면 압출기술은 압출공정에 있어서 많은 경험과 기술적 검토가 선행되어져야 하는 고부가가치 성형공정으로써 재료 이용률을 획기적으로 향상시킬 수 있는 압출공법으로 향후 자동차 부품 뿐만아니라 다양한 알루미늄 제품군에 적용이 가능하다고 판단된다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
• /
• 2012.05b
• /
• pp.738-740
• /
• 2012

최근 변단면 거더의 경제성을 고려하여 장경간 거더 교량과 강골조 구조물에 변단면보의 사용이 증가하고 있으며, 고강도 강의 등장으로 인해 변단면보의 정확한 좌굴 강도의 평가가 매우 중요시 되고 있다. 본 논문에서는 기존에 연구된 탄성 횡-비틀림 좌굴 강도에 관한 연구를 바탕으로하여 별로 비탄성 구간에 비지지 길이가 존재하는 일축대칭 I형 변단면보의 횡-비틀림 좌굴 강도 해석을 실시하였다. 해석에는 유한요소해석프로그램인 ABAQUS(2007)가 사용되었으며, MINITAB(2006)을 이용하여 간편한 설계식을 제안하고 있다. 일단 계단식 단면을 가지는 보에 대하여 고려하였으며, 플랜지 길이 방향 비, 너비방향 비, 두께의 비로 계단식 I형 보를 나타내었다. 집중 하중을 적용시켰으며 비선형 해석을 위해 잔류응력 및 초기변형과 재료비선형을 고려하였다. 본 연구 결과에서 제안된 식은 향후 다양한 하중이 작용하는 비탄성 횡-비틀림 좌굴 강도에 대한 연구에 많은 도움이 될 것이다.

• Journal of KSNVE
• /
• v.9 no.3
• /
• pp.607-612
• /
• 1999

Natural frequencies of non-symmetrically tapered beams with simply supported ends were determined by solving the frequency equations. In the case of symmetrically tapered beams. the finite element method was adopted for frequency computation. Computed frequencies of tapered beams were expressed as functions of taper ratio. a. and sectional properties. ( m, n).

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
• /
• 2004.05a
• /
• pp.81-81
• /
• 2004

등통로각압축(ECAP, Equal Channel Angular Pressing)공정은 다결정의 재료 덩어리를 두 채널(channel)이 일정하게 교차하는 형태의 금형에 통과시켜 단면적과 단면 형상의 큰 변화 없이 압출하는 성형법으로 다른 공정에 비해 상대적으로 낮은 압력으로 재료에 소성변형을 발생시켜 입자를 미세화 시킬 수 있으며, 기존의 분말야금에 의한 방법에 비해 상용재료를 포함한 광범위한 금속 및 합금에 적용이 용이한 점과 재료 내부에 기포가 거의 잔류하지 않는 점등의 장점을 가지고 있다.(중략)