• 전산구조공학
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• 제3권3호
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• pp.20-24
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• 1990

현재까지의 철근콘크리트(R/C)부재의 이력거동을 예측하기 위한 이론적 연구는 대부분이 휨 변위량이 전체 변위량을 지배한다는 가정하에 휨 해석을 행하고 있다. 그러나 지진과 같은 탄성한계를 벗어난 강한 동적반복하중을 받는 경우 철근 콘크리트 부재의 변위량은 휨 변위량 뿐만 아니라 전단 변위량 및 부재연결부에서의 회전 변위량에 의해 지배됨이 많은 연구를 통해 밝혀졌다. 전단이력거동은 강성과 강도저하가 심하게 나타나고 낮은 에너지 발산능력을 갖는 특징에 의해 휨 이력거동과는 구별되며 반복하중이 계속되면 강성이 저하되는 경향때문에 전단변형이 R/C부재의 거동을 지배하게 된다. 이러한 부재거동의 특징에 견주어 볼 때 현재 사용되고 있는 해석모델을 이용하여 동적응답을 예측하고, 해석하여 설계된 기존의 R/C부재는 강한 동적하중을 받을 경우 해석적으로는 전혀 예측치 못하게 되는 결과를 초래하게 된다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2009년도 춘계학술발표논문집
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• pp.546-549
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• 2009

자동차 배기계는 제한된 설치 공간으로 인하여 내구성과 연계된 형상을 최적화하여야 한다. 본 연구에서는 자동차 배기계를 구성하고 있는 Flexible Tube(Bellows)의 형상에 따른 응력 변화를 해석하였다. 응력 해석은 유한요소법을 이용하였고, 해석에는 8절점 쉘 요소를 사용하였으며 절점수는 100,000 정도이다. 아울러 Bellows의 변위량이 크게 발생하는 것을 고려하여 기하학적 비선형 해석을 실시하였으며 Bellows의 변형량은 끝단에서 6mm의 변위가 발생하도록 하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제6권2호
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• pp.29-37
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• 2002

본 연구는 철근콘크리트 연성 모멘트골조의 선형.비선형 정적해석을 통한 반응수정계수와 비선형 변위량을 평가하여 합리적인 내진설계의 기초자료를 제공하는 것을 목적으로 한다. 먼저 국내 내진설계 규준에 따라 각 모델을 설계한 후, 철근콘크리트 연성 모멘트골조의 반응수정계수와 비선형 변위량을 평가하였으며, 해석에 사용된 모델은 층수(10, 20, 30), 평면비(1:1, 1:2), 해석방법(2D, 3D)을 변수로 한 27개의 모델이다. 반응수정계수와 비선형 변위량의 평가는 각 모델별 선형.비선형 정적해석을 수행하여 그 결과를 비교 분석하여 산정하였다. 반응수정계수는 강도계수, 연성계수, 잉여도계수, 감쇠계수의 곱으로 산정하였고, 그 결과 해석방향의 저항골조의 수에 따라 2 스팬인 경우 3.5, 3 스팬인 경우 4.3, 4 스팬 이상인 경우에는 평면비나 층수와 상관없이 5.0에 근접한 결과를 나타내었다. 비선형 변위량은 층간변위각비(비선형 변위각/선형 변위각)에 의해 평가되었으며, 층간변위각비는 5.85에서 9.34로 나타났다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2010년도 추계학술발표논문집 2부
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• pp.813-816
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• 2010

본 논문에서는 자동차 배기계를 구성하고 있는 Flexible Tube의 형상에 따른 응력 해석 결과를 이용하여 피로 해석을 하였다. 아울러 Flexible Tube의 변위량이 크게 발생하는 것을 고려하여 기하학적 비선형 해석을 실시하였으며 Flexible Tube의 변형량은 끝단에서 6mm의 변위가 발생하도록 하였다. 본 연구에서 얻어진 결과는 다음과 같다. (1) Tube의 반경이 증가하면 피로한계 응력반복수는 선형적으로 감소한다. (2) 본 연구에서 사용된 tube중 주름의 반경이 1.7mm일때 피로 수명이 가장 긴 것을 알 수 있다.

• 한국가스학회지
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• 제19권4호
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• pp.55-61
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• 2015

본 연구에서는 여러 가지의 절단면 형상과 하중지지 용량을 높이기 위해 원판을 설치한 중공롤러의 변위거동 특성을 유한요소법으로 해석하였다. FEM 해석결과에 의하면, 중공롤러의 절단면 형상은 외측튜브, 중간튜브, 내측튜브와 이들 튜브들 사이를 연결하기 위해 X형 또는 Y형 컬럼을 설치한 경우는 중공롤러의 중간부에서 발생하는 최대 변위량을 줄여주는 효과가 있다. 여기에 중공롤러의 중간부 두께를 30~40mm 갖는 원판을 설치할 경우는 중공롤러의 최대 변위량을 줄이는데 효과가 크다는 해석결과를 제시하였다. 본 연구에서는 원통롤러의 전체 중량에 연계된 최대 변위량 비율을 고찰한 최적설계 데이터를 제하였다. FEM 해석결과에 의하면, 중공롤러에서 발생하는 최대 변위량과 전체 중량의 비율을 줄인 설계모델로는 4, 5와 6번을 추천할 수 있다.

• 한국가스학회지
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• 제20권3호
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• pp.73-77
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• 2016

본 연구에서는 여러 가지의 절단면 형상을 구비한 중공축이 동등한 최적을 갖는 경우에 대한 변위거동 안전성을 유한요소법으로 해석하였다. FEM 해석결과에 의하면, 외측튜브, 중간튜브, 내측튜브와 이들 튜브 사이를 연결하기 위해 X-타입 또는 Y-타입의 칼럼을 설치하였을 때 중공축 길이의 중간부에서 발생하는 최대 변위량을 줄여주는 것으로 나타났다. 특히, 하중을 지지하기 위해 구비된 X-타입 또는 Y-타입의 칼럼을 위상차 없이 외측튜브와 내측튜브를 중심축을 향해 직접 연결하면 중공축의 변위량을 줄이는 효과가 있는 것으로 나타났다. 그리고 동등한 체적을 갖는 중공축에서 발생하는 수직 변위량을 줄여주고, 변위거동 안전성을 높이기 위해서는 하중을 지지하기 위한 칼럼의 두께를 두껍게 설계하는 것이 바람직함을 알 수 있다.

• 터널과지하공간
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• 제9권4호
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• pp.296-305
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• 1999

많은 터널 현장에서 계측을 수행하고 있지만, 일반적인 역해석 방법으로 이 계측자료를 통해 라이닝에 작용하는 변형율과 응력 등의 역학량을 추정하기는 어렵다. 그 이유는 현장에서 계측이 가능한 적은 변위수로부터 라이닝의 응력상태를 추정할 수 없기 때문이다. 계측의 시간과 비용을 고려해 볼 때, 계측자료를 이용할 수 있는 기법의 개발은 시급한 연구과제라 할 수 있다. 본 연구에서는 터널계측에서 계측 가능한 소수의 변위로 전테 라이닝의 변위와 응력 등의 역학량을 계산할 수 있는 역해석 모델을 개발하였다. 역해석 방법으로서 복공 외면에 작용하는 외력의 자승이 최소화될 때 해를 구하는 방법을 사용하였다. 라이닝 외면에 작용하는 하중을 가정하여 유한요소법으로 변위와 응력을 계산하고, 여기서 얻은 몇개의 변위를 계측 변위로 가정하여 역해석 모델에 입력함으로써 절점 변위, 요소의 변형율 및 응력 등을 다시 구하였다. 처음 계산된 변위와 역계산으로 구한 변위를 비교함으로써 모델의 신뢰성을 평가하였다. 자동계측으로 라이닝의 비교적 정확한 계측을 수행하고 있는 지하철 한강 하저터널 현장에서 얻은 계측변위를 개발한 역해석 모델을 적용하여 실제 계측한 응력과 유사한 결과를 얻었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제8권4호통권29호
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• pp.31-42
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• 1996

본 연구에서는 박벽 구조물의 기하학적 비선형 해석을 수행하기 위하여 개선된 하중 및 변위 증분의 조합법이 제시되었다. 제안된 알고리즘은 기존의 하중 및 변 변위 증분의 조합법 이 고정된 증분량을 갖는 점을 개선하여, 수렴정도에 따라 증분량을 변화시킴으로써, 여러개의 임계점을 갖는 비선형 거동을 보다 효율적으로 추적하도록 하였다. 또한 하중 및 변위 증분법을 전환점을 첫 단계의 기울기에 비례한 값으로 대체함으로써 사용자의 편리를 도모하였다. 트러스, 공간 뼈대, 아치, 쉘 구조물 등의 기하학적 비선형 해석 예제를 통하여, 본 연구에서 제시한 개선된 하중 및 변위 증분의 조합법의 적용성을 입증하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제11권11호
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• pp.37-45
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• 2010

본 연구에서는 서해안 ${\bigcirc}{\bigcirc}$지역에서 IPS 지지방식과 Strut 지지방식으로 시공한 현장의 계측에 의한 수평변위량을 수치해석상의 예측치와 비교하고, 실무에서 널리 사용되고 있는 탄소성보법 해석 프로그램(SUNEX, EXCAV)을 이용하여 해석치를 상호 비교분석 하였다. 또 최대수평변위에 대한 여러 제안값 중 점토지반에 적용한 제안값과 비교한 결과, IPS 지지 방식과 Strut지지방식에 의한 최대 수평변위는 IPS지보형식이 Strut지보형식보다 더 크게 발생하였으며, SUNEX 프로그램 해석치와 EXCAV 프로그램 해석치를 상대 비교했을 때 SUNEX 프로그램이 더 크게 해석되었지만, 점토층에서의 기존 제안값인 0.5%H 에는 더 근접하다는 결론을 얻었다. 이는 SUNEX 프로그램이 해석 시 지보형식이나 사용하는 부재 보다는 토질 정수 중 내부마찰각(${\Phi}$)에 의해 수평변위값이 영향을 받기 때문이라 판단된다. 즉 내부 마찰각이 큰 사질토 지반에서는 수평변위값이 작게 발생하고, 내부 마찰각이 작은 점성토 지반에서는 수평변위가 크게 해석되어 상호 비교 시 사질토 지반에서는 EXCAV가 크게 나타나고 점성토 지반에서 SUNEX가 크게 나타났다고 판단된다. 또한, 기존 제안 값 중 점성토에 적용한 0.5%H와 비교 시 현장계측치는 평균 141%, SUNEX로 예측한 결과치는 평균 78.1%, EXCAV로 예측한 결과치는 평균 18.1% 범주에 분포함을 확인하였다. 따라서, 흙막이 가시설 설계 시사용하고 있는 해석 프로그램으로 산정한 수평변위량이 실제 현장에서 계측한 변위량을 과소 예측하므로 지반거동을 모사하는데 주의를 요한다. 추후 보다 정밀한 유한요소해석 등을 통하여 실제 거동의 예측 가능성을 평가해야 할 것이다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.269-278
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• 2001

국내 30개의 교대측방이동 사례현장에 대하여 교대기초말뚝의 사면안정효과와 교대의 실측측방변위를 고려한 사면안정해석을 실시하였다. 해석결과 사면안전율은 말뚝의 효과를 무시한 경우 1.5이상, 말뚤의 효과를 고려한 경우 1.8이상 되어야 안전함을 알 수 있다. 그리고, 교대의 실측측방변위와 사면안전율과의 상관관계로부터 교대의 허용측방변위 설계기준은 5cm보다 1.5cm로 함이 더 합리적임을 알 수 있다. 사면안정해석결과와 교대의 실측측방변위를 토대로 기존에 제안된 교대측방이동 판정기준의 국내 적용여부를 검토한다. 이를 위하여 교대의 사면안정해석결과 및 실측측방변위와 교대측방이동 관련지수와의 상관관계를 조사한다. 그 결과 실측된 교대의 측방변위와 이를 고려한 사면안전율은 교대의 측방유동지수, 측방이동판정지수 및 지반의 안정계수와 무관한 경우도 많이 존재하는 것으로 나타났다. 이는 결국 이들 경험적인 지수만으로 교대측방이동을 판정하는 것은 불충분함을 의미한다. 따라서, 교대측방이동을 판정할 경우에는 반드시 교대의 측방변위를 고려한 사면안정해석이 실시되어야 한다.