• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.20 no.4
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• pp.54-61
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• 2001

Magnetostrictive materials have nonlinear elasto-magnetic properties. However the constitutive equations to describe the nonlinear properties are not available, yet. In this study we develope the equation in magnetostrictive materials by use of piezomagnetic constitutive equation which is quasi-linearized. With the wave equation, we determine the propagation velocity inside the magnetostrictive materials when a plane wave propagates along a given magnetic field. Validity of the calculated velocity is verified through comparison with experimental velocity measurement results for the most representative magnetostrictive materials. Terfenol-D.

• Aerospace Engineering and Technology
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• v.9 no.2
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• pp.73-79
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• 2010

In this study, the equivalent elastic modulus of flexible textile composites was predicted by nonlinear finite element analysis. The analysis was carried out considering the material nonlinearity of fiber tows and the geometrical nonlinearity during large deformation using commercial analysis software, ABAQUS. To account for the geometrical nonlinearity due to the large shear deformation of fiber tows, a user defined material algorithm was developed and inserted in ABAQUS. In results, nonlinear stress-strain curve for the flexible textile composites under uni-axial tension was predicted from which effective elastic modulus was obtained and compared to the test result. The effective elastic moduli were calculated for the various finite element models with different waviness ratio of fiber tow.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• autumn
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• pp.311-314
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• 2000

자왜 재료는 자계 포화 이하에서 비선형 특성을 갖는다고 알려져 있다. 그러나 지금까지 비선형 특성을 표현하는 자왜 재료의 구조 방정식을 유도한 사례는 전무한 실정이다. 본 연구에서는 자계 포화 이하에서 비선형 특성을 갖는 자왜 재료의 비선형 구조 방정식을 4차 텐서를 이용하여 유도하였다. 나아가 유도된 구조방정식을 이용하여 자왜 재료 내의 파동 방정식을 정식화하였다. 그리고 비선형 특성을 갖는 자왜 재료에서 평면파가 자계 방향을 따라 전파될 때 등방성 자왜 재료의 탄성파 속도를 구하였다. 이상의 결과를 검증하기 위해서 자왜 재료 중에서 가장 널리 사용되고 있는 Terfenol-D의 탄성파 속도를 측정하여 본 연구에서 유도한 자왜 재료 비선형 구조 방정식의 타당성을 일부 검증하였다. 향후에 자왜 재료의 정확한 특성을 측정하여 본 연구 결과와 비교함으로써 본 연구에서 유도한 비선형 구조 방정식의 타당성을 검증하고자 한다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.253-256
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• 2011

본 논문에서는 표면효과와 비선형 탄성효과를 고려한 FCC 나노박막의 순차적 멀티스케일 해석 모델을 제시한다. 표면에서의 구성방정식은 표면응력과 표면탄성계수를 이용하여 선형으로 표시되며, 표면효과를 나타내기 위한 표면물성들은 EAM 포텐셜을 이용한 원자적 계산 방법으로 계산된다. 두께가 얇은 나노박막은 표면응력으로 인하여 면내 방향으로 수축 또는 인장의 변형이 발생하게 된다. 나노박막의 평형상태에서의 변형율은 두께가 얇은 박막의 경우 재료가 선형 탄성 영역을 벗어나는 값을 가지는 경우가 많으므로 나노박막의 해석시 벌크 영역의 비선형 탄성 효과를 고려해야 한다. 이러한 비선형 탄성 효과를 고려하기 위해 본 연구에서는 FCC 구조를 가지는 금속의 비선형 탄성 모델을 제시하고, EAM 포텐셜로 계산된 응력과 탄성 계수를 이용하여 매칭 기법을 통하여 비선형 탄성 모델의 계수들을 결정한다. 또한 Cauchy-Born Rule 모델과 분자동역학 전산모사를 통하여 본 연구에서 제안된 비선형 탄성 모델에 대한 검증을 수행한다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.17 no.8
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• pp.1971-1979
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• 1993

In this paper, a new method to estimate stress status in metal nondestructively by using nonlinear dependency of sound speed on stress is proposed. For the purpose, equivalent nonlinear elastic constants up to fourth-order are introduced and a new characteristic parameter given as a function of these constants is presented. And a concrete system to measure the characteristic parameter is constructed by electromagnetic pumping wave and ultrasonic probing wave system. Some experimental results for Al alloy showed that the estimation of stress status in metal is possible by the proposed method.

• Journal of Korean Association for Spatial Structures
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• v.8 no.1
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• pp.41-48
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• 2008

Spatial structure is an appropriate shape that resists external force only with in-plane forte by reducing the influence of bending moment, and it maximizes the effectiveness of structure system. the spatial structure should be analyzed by nonlinear analysis regardless static and dynamic analysis because it accompanys large deflection for member. To analyze the spatial structure geometrical and material nonlinearity should be considered in the analysis. In this paper, a geometrically nonlinear finite element model for plane truss structures is developed, and material nonlinearity is also included in the analysis. Arc-length method is used to solve the nonlinear finite element model. It is found that the present analysis predicts accurate nonlinear behavior of plane truss.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.13 no.6
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• pp.661-672
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• 2001

The present study is concerned with the arc-length method in the investigation of the large deflection behavior of spatial structures with composite materials. This study should be able to trace the main equilibrium path by automatically varying the arc-length size of individual solution steps with the variation of the curvature of the nonlinear equilibrium path. A quasi-elastic method is used for the solution for viscoelastic analysis of the reticulated spatial structures. Elastic modulus of composite materials is defined by micro mechanical materials modeling method and nonlinear equilibrium path is traced with various load types. To demonstrate the effectiveness of the present strategies, numerical examples of reticulated spatial truss is given and compared with solutions using other methods.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 1996.10a
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• pp.19-28
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• 1996

본 논문에서는 유연 연결부를 갖고 있는 이차원 구조물의 비탄성 좌굴해석을 연구하였다. 본 해석을 통하여 구조물의 기하학적, 및 재료적 비선형 뿐만 아니라 유연 연결부의 비선형 효과가 구조물의 거동과 강도에 미치는 영향을 예측할 수 있다. 본 해석 결과는 실험 결과와 비교하였으며 예제해석도 수행하였다.

• Composites Research
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• v.20 no.1
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• pp.8-14
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• 2007

Nonlinear aeroelastic analyses of composite wing with flap are performed considering free-play and dynamic stiffness of actuator. Doublet-Hybrid method is used for the calculation of subsonic unsteady aerodynamic forces. Free-play is modeled as a bilinear spring and is linearized by using the describing function method. Dynamic stiffness is obtained from governing equation of gear system and the aeroelastic analyses were performed according to ply-angle of laminate and material. The linear and nonlinear flutter analysis results show that the flutter characteristics are significantly dependent on the free-play and dynamic stiffness. from the nonlinear flutter analysis, various types of limit cycle oscillations are observed in a range of air speeds below or above the linear divergent flutter boundary.

• Proceedings of the Earthquake Engineering Society of Korea Conference
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• 2003.03a
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• pp.104-408
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• 2003

케이블 장대 교량의 해석에 있어서 기하적인 비선형만을 고려한 해석이 보편적이었다. 하지만 이 연구에서는 내진 해석시 케이블지지 교량이 비탄성적으로 거동 할 수 있기 때문에, 기하적인 비선형 이외에 재료적인 비선형을 고려할 필요가 있음을 보이고자 한다. 극한 하중 상태를 모사하기 위하여 사하중에 하중계수를 곱하여 하중을 증가시켜 중력방향으로 하중을 가하였고, 지진에 대한 하중 상태를 모사하기 위하여 교축방향의 지진 하중에 대한 등가의 등분포 하중과 이의 0.3배에 해당하는 수직 방향 하중을 동시에 가하였다. 이러한 해석을 통하여 자중의 2배 이상의 하중이 가해지면 거더가 비탄성적으로 거동 할 수 있고, 또한 교축 방향과 수직 방향의 설계지진하중을 고려할 경우 수평방향의 구속이 모두 풀리면 주탑이 비탄성적으로 거동 할 수 있음을 알 수 있다. 따라서 케이블지지 교량의 지진 해석시 특정한 경우에 있어서는 비탄성 거동을 고려해야 할 필요가 있을 것으로 보인다.