• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
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• pp.517-520
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• 2009

본 연구에서는 비선형 FEM 해석을 이용하여 PSC(Prestressed concrete)와 강으로 구성된 혼합구조 보의 휨 실험을 검증하였다. 혼합구조 보의 거동에 가장 큰 영향을 미치는 연결부는 Perfobond rib로 구성된 경우와 스터드로 구성된 경우를 고려하였다. 이종 재료가 접하는 경계면의 상호 작용에 대해 완전합성과 부분합성인 경우를 고려하여 혼합구조 보의 비선형 해석을 수행한 후 해석 결과와 실험 결과를 비교하였다. 하중-처짐관계, 파괴 형상 등의 해석 결과를 실험 결과와 비교한 결과, 부분합성을 고려한 모형이 실험 결과와 유사한 거동을 보였으며 또한 Perfobond rib를 갖는 실험체가 스터드를 갖는 실험체보다 해석 결과와 비교 시 안전측의 결과를 나타냈다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권1호
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• pp.19-30
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• 2014

본 연구에서는 강주탑 기부와 기초콘크리트 연결 구조에 대해서 국내에서 특수교량의 강주탑 기부 설계에 보편적으로 적용하고 있는 명석해협대교(明石海峽大橋) 시방기준과 비선형 FEM 해석결과를 비교하였다. 명석해협대교(明石海峽大橋) 시방기준은 1970년도에 만들어진 일본 기준으로 주탑 기부와 PS 강봉 및 기초콘크리트를 스프링으로 선형 모델링하여 설계하는 방법으로서 43년이 지난 지금까지도 간편성을 이유로 이 기준을 적용하고 있다. 그러나 비선형 FEM 해석결과의 비교를 통해 특수 장대교의 강주탑 기부의 해석 및 설계에 이 기준을 적용하는 것은 여러 가지 문제점이 있음을 알 수 있었으며, 풍하중, 지진하중에 주요하게 저항하면서도 다양한 부재들로 복잡하게 연결된 강주탑 기부에 대해서는 한계상태설계법으로 발전하려는 현 시대에 맞추어 실제 거동을 반영하는 비선형 FEM해석을 적용해야 할 것이다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.107-115
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• 2001

해성토층 위에 준설매립된 수도권 해안매립지역에서 원형의 대심도 굴착공사로 인하여 발생하는 지중연속벽의 수평변위를 예측하기 위하여 수치해석을 수행하였고, 이러한 수치해석결과와 현장측정값을 비교하여 각각의 수치해석방법의 적용성을 평가하였다. 수치해석법으로는 지반반력해석, 선형 유한요소법 그리고 비선형 유한요소법이 수행되었다. 각각의 방법들에서는 미소변형률에서의 지반거동특성인 비선형성과 굴착으로 인한 구속압감소효과를 고려한 경우와 고려하지 않은 경우에 대하여 수치해석을 수행하여 각각 그 결과들을 비교.분석하였다. 이러한 분석결과 미소변형률에서의 비선형성과 굴착으로 인한 구속압감소 효과를 고려한 비선형 유한요소해석법이 가장 정확하게 수평변위를 예측할 수 있는 방법임을 알 수 있었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제28권5호
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• pp.467-475
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• 2015

본 논문에서는 구조물에 작용하는 하중의 크기와 진동수에 따른 거동의 비선형성을 확인하고 정확한 예측을 위한 방법을 모색하기 위하여 외팔보의 정적 및 동적해석의 수행에서 선형, 비선형 해석의 결과를 비교하는 연구를 진행하였다. 우선 보의 자유단에 수직방향의 정적 및 동적 하중을 가한 상황을 예측하였다. 선형 해석방법으로 고전 외팔보 이론을 적용하였고, co-rotational dynamic 유한요소해석 기법을 개발하여 비선형 해석방법으로 사용하였다. 먼저 정적해석에서 외력의 크기가 달라질 때 선형 및 비선형 해석 예측이 어떠한 차이를 보이는지 비교하였다. 그리고 동적해석을 통해 가진 진동수의 변화에 따른 보 끝단의 무차원화된 변위의 양상을 연구하였고, 공진진동수 근방에서의 상당한 변위가 발생함을 보였다. 마지막으로 주파수 지연현상을 조사하기 위해 특정 진동수에서의 시간 경과에 따른 보의 변위를 확인하였다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제7권5호
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• pp.37-46
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• 2007

본 연구는 강재 모멘트 골조의 비선형 지진 해석을 위한 부등단면 보 요소에 관한 두 개의 동반논문 중에서 두 번째 논문이다. 동반논문에서는 지진운동 하의 단면감소(RBS) 강재 보의 탄성 및 비탄성 거동을 정의하기 위한 부등단면 보(RBS 보) 요소를 제시하였고 본 연구에서는 RBS 보 요소에 대한 항복면, 강성 변수, 그리고 경화(혹은 연화) 법칙 변수의 결정과정을 기술하였고 RBS 보 요소의 해석결과를 실험 및 유한요소 해석(FEM) 결과와 비교하였다. RBS 보 요소의 해석결과는 실험 및 FEM 결과와 좋은 상관관계를 보였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제27권3호
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• pp.23-30
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• 1999

경골 목조 트러스를 접합하는데 가장 널리 사용되는 메탈 플레이트 접합부의 거동을 해석하기 위한 연구가 많이 수행되어왔다. 유한요소법을 사용한 해석은 그 연구들중의 하나이다. 선형 모델을 사용한 유한요소법은 하중-변위 곡선의 초기 경사를 예측하는데는 유효하게 사용될 수 있다. 하지만, 하중이 증가할수록 예측된 변위는 실험치에 비해 과예측이 된다. 따라서 선형 모델을 비선형부분을 예측하는데는 사용할 수 없다. 실제 거동을 더욱 정확하게 예측하기 위해, 본 연구에서는 비선형 항을 유한요소 모델에 첨가시켰다. EA와 AA 형태에서는 예측치와 실험치간에 고도의 유사성을 보여주었다. 하지만, EE와 AE 형태에서는 곡선의 비선형 부분에서 실험치와 예측치가 약간의 차이를 보여주었다. 이러한 결과는 슬립의 효과를 충분히 반영하지 못한 것에 기인한 것으로 추측된다. 결과적으로 메틸플레이트 접합부의 거동에 있어서 비선형 해석의 정확도를 증진시키기 위해서는 반드시 슬립의 효과가 고려되어야 할 것이다.

• 건축구조
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• 제8권4호
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• pp.57-59
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• 2001

• 한국도로학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.129-138
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• 2008

기존 콘크리트 포장의 단면 설계 시 발생하는 문제점을 해결하기 위해 유한 요소법(FEM)을 이용하여 것이 하나의 방법론으로 부각되었으며 현재 한국형 포장 설계법 개발 연구에서도 적용 중에 있다. 본 연구에서는 ABAQUS와 포트란 해석 프로그램을 이용하여 콘크리트 포장의 한계 응력을 계산하였고, 그 결과를 뉴럴 네트워크와 선형 회귀식을 이용하여 비교 분석하였다. 입력 변수가 많지만 다양한 해석을 하지 못하는 경우(입력변수 6개에 대해 81 경우 수 해석)에 대해 구조해석 결과를 뉴럴 네트워크(이하 NN: Neural Networks)와 선형 회귀식으로 비교한 결과, 구조해석 결과와 다소 차이가 있음을 확인하였다. 반면 입력 변수를 줄이되 다양한 경우에 해석한 경우(입력 변수 3개에 대해 343 경우의 수)의 분석 결과, NN과 선형 회귀식이 구조해석 결과와 매우 유사한 결과가 나타나는 것을 알 수 있었다. 하지만 그래프의 (0,0), (1,1) 부분에서 NN이 선형 회귀식에 비해 더 정확한 것을 확인하였다. 이와 같은 연구 결과를 통해서 한국형 포장 설계법의 핵심인 응력 계산 모듈을 선형 회귀식보다 좀 더 정확한 NN으로 해석하는 것을 제안하였다.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제49권1호
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• pp.52-58
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• 2000

Signal propagation in nonlinear optical fiber is analyzed numerically by using SS-FEM (Split-Step Finite Element Method). By adopting cubic element function in FEM, soliton equation of which exact solution was well known, has been solved. Also, accuracy of numerical results and computing times are compared with those of Fourier method, and we have found that solution obtained from using FEM was very relatively accurate. Especially, to reduce CPU time in matrix computation in each step, the matrix imposed by the boundary condition is approximated as a sparse matrix. As a result, computation time was shortened even with the same or better accuracy when compared to those of the conventional FEM and Fourier method.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제33권2호
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• pp.81-93
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• 2020

본 연구를 통해 다양한 분야에서 재료의 역학적 거동을 해석하고 예측하는 방법인 유한요소법(Finite Element Method, FEM)을 활용하여 유리섬유 강화 플라스틱 복합재료의 피로 특성을 분석하였다. 이를 구현하기 위해 평균장 균질화(mean-field homogenization) 이론을 활용하여 고분자, 고무, 금속 등과 같은 다양한 복합재료를 위한 선형, 비선형 다중스케일 재료 모델링 프로그램인 Digimat을 이용하였다. 이를 통해 유리섬유 강화 플라스틱 복합재료의 미세 구조와 재료 모델을 정의하여 더욱 현실적으로 고분자 복합재료의 피로 거동을 예측하고자 한다. 참고문헌을 통해 시험 온도, 섬유배향, 응력비, 시편의 두께 등 다양한 변수들을 사용하여 30wt%의 단 섬유 질량 비율을 갖는 폴리부틸렌 텔레프탈레이트(polybutylene terephthalate, PBT)의 고분자 복합재료의 피로 특성을 조사하였다. 섬유배향 정보를 계산하기 위한 사출해석은 Moldflow 소프트웨어을 활용하였으며, 이를 유한요소 피로시편 모델에 매핑하였다. 대표적인 유한요소 상용 소프트웨어인 LS-DYNA는 섬유배향에 따른 고분자 복합재료의 응력 진폭을 계산하기 위해 Digimat과의 연성해석에 활용하였다. 그리고 수치해석을 활용한 피로수명 해석을 위해 다양한 재료 모델들로 구성된 FEMFAT 소프트웨어를 사용하였다. 선형 재료 모델의 연성해석 결과는 높은 응력 진폭에 의한 재료의 국부적 비선형이 발생하는 LCF 영역의 피로 특성을 연구하기 위해 Neuber 법칙을 사용하여 재료의 피로 거동을 분석하였으며, 비선형 재료 모델의 연성해석 결과 역시 FEMFAT을 활용한 피로수명 해석에 사용되었다. 연성해석과 피로해석의 결과는 섬유배향에 따라 유한요소 시편의 두께 방향으로 분석하여 유리섬유 강화 플라스틱 복합재료의 형태학적, 역학적 구조에 대해서 평가하였다.