• Journal of Advanced Navigation Technology
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• v.16 no.2
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• pp.367-374
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• 2012

A dynamic simulation and test of frame with thin walled closed section beams considering warping conditions have been performed. When a beam is subjected under torsional moment, the cross section will deform an warping as well as twist. For some thin-walled sections warping will be large, and accompanying warping restraint will induce axial and shear stresses and reduce the twist of beam which stiffens the beam in torsion. This paper presents that an warping restraint factor in finite element model effects the behavior of beam deformation and dynamic mode shape. The computer modelling of frame is discussed in linear beam element model and linear thin shell element model, also presents a correlation between computer predicted and actual experimental results for static deflection, natural frequencies and mode shapes of frame.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2010.05a
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• pp.84-92
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• 2010

현재 가동 중인 몇몇 가압 경수로 원전 안전 1등급 설비의 이종금속 용접부는 일차수응력부식균열(PWSCC : Primary Stress Corrosion Cracking) 발생의 세가지 조건(민감 재질, 부식 환경, 인장응력)을 동시에 충족하고 있다. 즉, 이종금속 용접부는 PWSCC에 민감한 재질인 Alloy 600 계열 합금으로 제작 또는 용접되어 있으며 고온 수화학 부식 환경 하에 놓여있다. 아울러 오스테나이트 스테인리스 강의 예민화 예방을 위한 용접 후열처리 미실시로 높은 인장 용접 잔류응력이 작용하고 있다. 이러한 이종금속 용접부의 특성상 PWSCC가 발생할 잠재성이 있을 뿐만 아니라 국내외적으로 Alloy 600 계열 합금으로 제작 및 용접된 가압 경수로 원전 안전 1등급 설비의 이종금속 용접부에 실제 PWSCC가 발생된 사례들이 다수 보고되고 있다. 운전 환경 및 재질 변화 없이 PWSCC 발생을 예방하기 위해서는 인장 잔류응력을 이완시켜 낮은 인장 또는 압축 응력화하여야 한다. 이러한 인장 잔류응력 이완방법들로는 PWOL(Pre-emptive Weld Overlay), 레이저 피닝(Laser Peening), MSIP(Mechanical Stress Improvement Process), 워터 제트 피닝(Water Jet Peening), IHSI(Induction Heating Stress Improvement) 방법들이 있는데 공정 시간이 짧고 열 에너지 원이 필요 없으며 전체적인 소성 변형을 야기시키지 않는 레이저 피닝을 본 연구의 대상 방법으로 한다. 본 연구에서는 동적 유한요소 해석을 통해 용접 잔류응력을 이완시키는 레이저 피닝의 효과를 검증하고 용접 잔류응력에 미치는 레이저 피닝 변수의 영향을 고찰하고자 한다. 내부 보수용접이 수행된 경수로 원전 가압기 노즐 이종금속 용접부에 레이저 피닝을 적용한 경우에 대해 상용 유한요소 해석 프로그램인 ABAQUS를 이용하여 동적 유한요소해석을 수행한 결과, 고온 수화학 일차수와 접하는 Alloy 600 계열 합금 내면에서의 인장 잔류응력이 상당히 이완됨을 확인하였다. 또한, 최대충격 압력이 증가할수록, 충격압력 지속시간이 증가할수록, 레이저 스팟 직경이 증가할수록 내표면 인장 잔류응력 이완 정도는 감소하나 이완되는 영역의 깊이는 증가함을 알 수 있다. 또한, 레이저 피닝 방향이 잔류응력 이완에 미치는 영향은 미미함을 알 수 있다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2009.04a
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• pp.239-242
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• 2009

구조물의 표면에 부착된 압전소자(이하 PZT)의 전기역학적 어드미턴스(Electro-mechanical admittance)는 PZT와 구조물의 상호작용에 의해 발생하는 PZT의 압전효과와 유전성(dielectric)이 결합되어 발생되는 신호이다. 고주파수 대역에서 PZT의 전기역학적 어드미턴스는 구조물의 국부손상에 민감하게 반응하는 것으로 알려져 있다. 실험에서 측정된 PZT의 전기역학적 어드미턴스 분석에 널리 쓰이는 Liang 모델은 구조물을 단자유도계로 단순화하여 구조물의 동적특성이 전기역학적 어드미턴스에 미치는 영향을 정확하게 나타내기 어렵다. 유한요소법을 통해 PZT와 구조물의 상호작용을 해석하면 이러한 문제점을 해결할 수 있다. 그러나 고주파 대역에서 정확한 해석을 위해서는 유한요소망을 조밀하게 구성해야 하므로 많은 계산비용이 수반된다. 이 연구에서는 유한요소법과 비교하여 월등히 적은 계산비용으로 고주파 대역의 동적 응답을 매우 정확하게 모사할 수 있는 스펙트럼 요소법(Spectral Element Method ; 이하 SEM)을 통해 판구조물에 부착된 PZT의 전기-역학적 어드미턴스를 해석한다. 수치 예제 및 실험 예제를 통하여 내민보에 부착된 PZT에서 발생하는 전기-역학적 어드미턴스를 취득하고 이를 SEM해석 결과와 비교한다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.9 no.3
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• pp.65-73
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• 1989

Continuum formulations for the expressions of dynamic energy release rates and computational methods for dynamic stress intensity factors are developed for the analysis of dynamic fracture problems subjected to stress wave loading. Explicit volume integral expressions for instantaneous dynamic energy release rates are derived by modeling virtual crack extensions with the dynamic Eulerian-Lagrangian kinematic description. In the finite element applications a finite region around a crack-tip is modeled by using quarter-point singular isoparametric elements, and the volume integrals are evaluated for each crack-tip element during virtual crack extensions while the singularity is maintained. It is shown that the use of the present method is more reliable and accurate for the dynamic fracture analysis than that of other path-independent integral methods when the effects of stress waves are significant.

• Magazine of the Korea Concrete Institute
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• v.4 no.4
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• pp.47-56
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• 1992

• Computational Structural Engineering
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• v.11 no.3
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• pp.111-114
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• 1998

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.14 no.2E
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• pp.12-18
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• 1995

Capactive miro pressure sensor is simulated with finite element methods to analyze the effect of geometrical variation on its performace. Sensor material is th silicon single crystal. The sensor consists of a disk type diaphragm and several bridges connected to a rigid frame. Structural variables in consideration are the thickness of the diaphragm and the bridges, radius of the circular plate, and the number of bridges. Results of static, dynamic and sensitivity analyses reveal the best structure of the sensor among the fifteen cases under investigation.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.21 no.2
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• pp.155-164
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• 2009

In this study, a computationally efficient parallel axial-flexural plastic hinge model is proposed for nonlinear dynamic progressive collapse analysis of welded steel moment frames. To this end, post-yield flexural behavior and the interaction of bending moment and axial force of the double-span beams in the column's missing event was first investigated by using material and geometric nonlinear parametric finite element analysis. A piece-wise linear parallel point hinge model that captures the moment-axial tension interaction was then proposed and applied to nonlinear dynamic progressive collapse analysis of welded steel moment frames with the use of the OpenSees Program. The accuracy as well as the efficiency of the proposed model was verified based on the inelastic dynamic finite element analysis results. The importance of including the catenary action effects for proper progressive collapse resistant analysis and design was also emphasized.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.19 no.1 s.71
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• pp.39-46
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• 2006

This paper analyzes the continuous Galerkin method for the space-time discretization of wave equation. The method of space-time finite elements enables the simple solution than the usual finite element analysis with discretization in space only. We present a discretization technique in which finite element approximations are used in time and space simultaneously for a relatively large time period called a time slab. The weighted residual process is used to formulate a finite element method for a space-time domain. Instability is caused by a too large time step in successive time steps. A stability problem is described and some investigations for chosen types of rectangular space-time finite elements are carried out. Some numerical examples prove the efficiency of the described method under determined limitations.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.12 no.3
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• pp.495-508
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• 1999

변형된 라이저의 단위 접선벡터상의 운동학적 제약조건을 적용하여 심해저 라이저의 비선형 동적해석을 행한다. 이 조건의 적용으로 자유도수를 감소시킬 수 있으며 심한 비선형성으로 인한 해의 발산 가능성을 제거할 수 있다. 라이저의 거대변형으로 인한 기하학적 비선형성과 비선형 경계조건이 고려된다. 또한, 비선형성이 포함되는 수동학적 하중이 조류와 파랑에 의해 발생하여 내부에 정상류가 흐르는 라이저관의 외벽에 작용하게 된다. 이 외에도라이저 자체의 축방향 변형조건을 고려한다. Galerkin의 유한요소 근사화와 시간증분자를 적용하여 유한요소에 대한 평형 메트릭스 방정식을 유도하고, 수치해석을 위한 알고리즘을 제안하며 API 보고서의 결과와 비교함으로써 제안된 모델이 검증된다. 또한, 기하학적 비선형성으로 인한 영향을 조사하였다.