• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• 제22권4호
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• pp.377-388
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• 2010

The flexural behavior of composite HSB600 and HSB800 I-girders under a positive moment was investigated using the material non-linear moment-curvature analysis method. Three representative composite sections with different ductility properties were selected as the baseline sections in this study. Using these baseline sections, the moment-curvature program was verified by comparing the flexural strength and the moment-curvature curve obtained from the program with those obtained using the non-linear FE analysis of ABAQUS. In the FE analysis, the composite girders were modeled three-dimensionally with flanges, the web, and the concrete slab as thin shell elements, and initial imperfections and residual stresses were imposed on the FE model. In the moment-curvature and FE analyses, the 28-day compressive strength of the concrete slab was assumed to be 30-50 MPa, and the HSB600 and HSB800 steels were modeled as elasto-plastic strain-hardening materials, with the concrete as the CEB-FIP model. The effects of the ductility ratio of the composite girder, the type of steel, the compressive strength of the concrete deck, and the location of the plastic neutral axis on the flexural characteristics were analyzed.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• 제19권1호
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• pp.73-83
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• 2006

The failure mechanism of a hollow bridge deck which is made of fiber reinforced polymer (FRP) to improve its durability and life time significantly is investigated using both experiments and analyses. While the Load-displacement behavior of the deck in the longitudinal direction is almost linear just before the failure, the behavior in the transverse direction shows a strong nonlinearity even in its initial response with relatively small magnitude of loads. We found that the nonlinearity is due to the imperfection of the connection between the flange and the web; a plastic deformation can t라e place in the connection. The argument is demonstrated using a simple structural model in which a rigid plastic hinge is introduced to the connection. We also checked the contribution of the delamination mechanism to the failure. But the delamination is not the main mechanism which initiates and causes the failure of the bridge deck. In order to improved the structural behavior of the deck in the transverse direction, we suggested that the empty space of the bridge deck is filled with a foam and confirmed the improved behavior by a numerical analysis.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• 제21권3호
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• pp.102-113
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• 2017

A new index for the buckling strength of non-structured plates is proposed. The external work or the deformation energy caused by the external loads or the boundary displacement controled by a load parameter is calculated along an equilibrium path of the member under consideration. If the second variation of the energy with respect to the parameter loses its positiveness, it defined as the limit of the stability. In contrast to the current method given in codes where the stability limit is evaluated by using only representative internal forces, the evaluation of the stability limit is always consistent even with the change of the distribution of the internal forces on the boundary. If the elasticity is concerned, the result from this proposed approach becomes identical to that from the classical methods.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 한국산학기술학회 2001년도 춘계학술대회 발표논문집
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• pp.129-134
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• 2001

본 논문에서는 자동차 계기판 지시계 구동용 액츄에이터 연구의 일환으로써 소형 2상 스텝모터에 대하여 유한요소 수치해석을 이용한 설계, 해석 및 One Chip을 이용한 유량, 온도, RPM 및 속도 지시계 동시제어용 전용 구동 IC를 설계하였다. 일반적으로 자동차 계기판에 사용되어지고 있는 지시계의 구동원으로 코일형의 액츄에이터를 사용하고 있으나, 동작구간내의 선형성 및 속응성 저하와 구조상 큰 체적으로 인한 공간확대의 문제가 야기되어지고 있다. 따라서, 본 연구에서는 고 에너지 밀도를 갖는 소형의 영구자석과 저 손실 특성을 갖는 정밀 기어부 설계를 통하여 경량. 박형의 PM형 스텝모터를 설계하였으며. 또한 다수 모델 제어용 전용 드라이버 IC 설계 및 제작을 하였다. 실제로 제작한 모델을 대상으로 특성평가를 행하였으며, 이로부터 높은 선형성 및 고정밀도와 저소음 특성을 갖는 자동차 계기판 지시계용 구동원 및 드라이버의 활용 가능성을 확인 할 수 있었다.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• 제14권4호
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• pp.556-565
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• 2002

The concrete bridge decks on the main girder will usually develop initial cracks in the longitudinal or the transverse direction due to dry shrinkage and temperature change, and as the bridge decks age the crack will gradually develop in different directions due to repeated cyclic loads. The strengthening direction of the concrete bridge deck is a very important factor in improving proper structural behavior. Therefore, in this study, theoretical analyses of strengthened bridge decks were performed using the nonlinear finite element method. To improve the accuracy of the analytical result, boundary conditions and material property of strengthening material was simulated by laboratory condition and test results, respectively. The effect of the strengthening direction and the amount of strengthening material were estimated and compared to the experimental results. The efficiency of the strengthened bridge decks by strengthening variables such as the amount, width and thickness of CFS was observed.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• 제20권4호
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• pp.84-93
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• 2016

The signal characteristic of radar wave on concrete decks is determined by the attenuation of the radar due to the conversion of EM(Electromagnetic) energy to thermal energy through electrical conduction, dielectric relaxation, scattering, and geometric spreading. In this study, it is found that the attenuation of radar signal received on top rebars in bare deck concrete with 2 way travel time shows a general decreasing linear trend because of its same relative permittivity and conductivity. The radar signal after depth-normalization, can then be interpreted as being principally influenced by the content of chlorides penetrating cover concrete, which caused corrosion of rebars in bridge decks.

• Computational Structural Engineering
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• 제11권4호
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• pp.155-168
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• 1998

보강된 판 및 쉘구조의 안정성 및 후좌굴을 포함하는 기하학적 비선형 해석을 수행하기 위하여, total Lagrangian formulation에 근거한 연속체의 증분평형방정식으로부터 변형된 쉘요소인 유한요소이론을 제시하였다. 쉘구조의 곡률이 불연속적으로 변하거나 쉘부재들이 유한한 각도로 만나는 보강된 판 및 쉘구조의 비선형 해석이 가능하도록 주부재와 보강재 간의 연결점에 대한 일반적인 변환관계를 제시하였으며 좌굴해석 및 기하학적 비선형해석의 경우에 해의 정확성 및 수렴성을 개선시키기 위하여 접선강도행렬 산정시 회전각의 2차항을 포함시켰다. 또한, shear locking 현상을 극복하기 위하여 감차적분을 적용하였고 쉘구조의 좌굴해석에서는 power method를 적용하여 해석의 효율을 높였으며, 후좌굴해석에서는 변위 및 하중증분법을 적절히 결합시켜 보강된 쉘구조의 후좌굴 거동추적이 용이하였다. 또한, 입력자료를 손쉽게 준비하고 좌굴모드 및 후좌굴거동을 효율적으로 분석하기 위하여 전, 후 처리 프로그램을 개발하였고 다양한 해석예제를 통하여 다른 문헌의 해석결과를 비교함으로써 본 연구에서 개발된 유한요소 해석프로그램의 타당성 및 정확성을 입증하였다.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• 한국음향학회 2000년도 학술발표대회 논문집 제19권 2호
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• pp.307-310
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• 2000

평판에서 발생되는 램파가 물체 내에 존재할 수 있는 미세 결함과의 상호작용에 의해 비선형 음향효과를 발생시키는지 관찰하고 이로부터 결함의 존재 유$\cdot$무를 확인하고자 했다. 이차원의 판형 매질로서 $2000{\times}110{\times}2{\cal}mm^3$인 강철판을 사용했으며 결함은 강철판의 임의의 위치에 인위적으로 미세틈새를 형성하여 모델화시켰다. 488kHz의 저주파수 연속파와 톤버스트 형태의 1MHz 고주파수 음파를 입사시켰다. 결함의 유$\cdot$무에 따른 강철판에서의 수신음파에 대한 주파수 응답을 통하여 비선형 음향반응인 배진동 주파수와 합$\cdot$차 주파수의 발생을 관측함으로써 매질 내의 결함 유$\cdot$무를 판별하고자 했다. 결함이 존재할 경우, 존재하지 않을 경우와 비교했을 때 배진동 주파수는 진폭이 15dB, 합$\cdot$차주파수는 진폭이 18dB이상 증가됨을 관찰함으로써 평판에서의 결함의 존재 유$\cdot$무를 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• 한국음향학회 2001년도 추계학술발표대회 논문집 제20권 2호
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• pp.197-200
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• 2001

입사된 음파에 대한 배진동 주파수의 발생과 입사 음파들간의 합$\cdot$차 주파수 발생은 물체내 결함이 존재할때에 나타나는 중요한 비선형 효과라는 것을 이용하여 단순화된 실험실 조건의 겹쳐진 두 장의 유리판에 적용하였다. 본 논문에서는 적층 접합 물체에 있어서의 비파괴 검사법을 위해 접합되지 않은 결함 부분은 두 장의 유리판 사이의 공기 층으로 단순화하였고, 접합되어진 부분은 물 층으로 단순화하여 실험을 진행하였다. 서로 다른 조건의 두 접합 부분으로부터 발생된 입사된 기본 주파수의 배진동 주파수 발생과 합 $\cdot$차 주파수 발생을 관측함으로써 구조물 내의 결함 유$\cdot$무를 판별하였다. 배진동 주파수의 발생과 합$\cdot$차 주파수의 발생은 결함이 존재할 경우에 두드러지게 나타났지만, 결함이 존재하지 않는 경우에서는 비선형 반응의 발생이 억제되었다. 이 결과로부터 비선형 현상의 발생은 이차원적인 적층 구조물에도 적용 가능하며, 비선형 비파괴 음향 탐사법에 의한 결함의 존재 유$\cdot$무 판별이 가능하였다.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• 제9권4호
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• pp.159-168
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• 2005

This study carries out a finite difference nonlinear analysis of anisotropic advanced composite plate structures with various layer sequences. In the numerical analysis of various mechanical problems involving complex partial differential equations, the finite difference method (FDM) developed in this study has an advantage over the finite element method in its ability to avoid mesh generation and numerical integration. Many studies in FDM have been made on clamped or simple boundary conditions using merely an energy approach. These approaches cannot be satisfied, however, with pivotal points along the free boundary. Therefore, this study addresses the nonlinear problem of anisotropic plates by adopting a finite difference modeling elimination of pivotal difference points in the case of a free boundary condition. Complex nonlinear behaviors of composite plate structures for various parameters, especially for layer sequences, are analyzed using the proposed approach.