• 제목/요약/키워드: 좌굴특성

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상자형 보로 보강된 복합재료 사각판의 진동 및 좌굴특성 (Vibration and Buckling Characteristics for Composite Rectangular Plates Stiffened with Box Beam Stiffeners)

  • 김영완;정강
    • Composites Research
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    • 제13권6호
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    • pp.9-22
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    • 2000
  • 한 방향으로 상자형 단면을 갖는 보강재로 보강된 복합재료 사각판에 대한 고유진동수 및 한 방향 압축, 양방향압축, 양 또는 음의 전단하중에 대한 임계좌굴하중에 대한 이론적 해석을 위해 에너지법을 기초로 한 Rayleigh-Ritz 과정이 이용되었다. 해석과정에서 판 구조물에서의 보강재에 의한 보강효과를 표현하기 위해 이산보강이론이 도입되었다. 해의 정확도를 검증하기 위해 수렴성 검토가 이루어졌으며, 몇 가지 예에 대해 진동 및 좌굴모드형상의 contour plot이 제시되었다. 보강재의 수, 위치, 형상비와 판의 적층각, 형상비 등과 같은 변수에 따른 영향을 중점적으로 설명하였다.

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균일한 외압을 받는 원환보강 원통구조의 비선형 좌굴 특성 (Nonlinear Buckling Characteristics of Ring-stiffened Circular Cylinders under Uniform External Pressure)

  • 안당;김수영;신성철;정보영;구윤회
    • 한국해양공학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.79-84
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    • 2012
  • This study aimed to analyze the nonlinear buckling of ring-stiffened circular cylinders under uniform external pressure, e.g. hydrostatic pressure, considering material nonlinearity and initial imperfection. In the present study, we analyzed the collapse pressure of pressure vessels using ANSYS Workbench, which is a framework of finite element methods. First, linear buckling analysis is performed to find collapse modes of the model. Second, scaling the first mode shape with small factor, geometric model is pre-deformed. And then, by analyzing the nonlinear buckling of the pre-deformed shape, the collapse pressure is estimated. To verify the validity of the analyses, we compared the results with Ross' experimental results. Finally, we applied it to ring-stiffened circular cylindrical shell of the pressure hull of a small submarine.

연안역 조립식 보도 잔교 상부구조 요소부재의 안전성 검토 (Safety Evaluation of Super Structure Member of Modular Pier In Coastal Zone)

  • 유상량;박종섭;윤기용
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2012년도 춘계학술논문집 2부
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    • pp.848-851
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    • 2012
  • 본 연구에서는 서해안의 지역적 특성을 고려한 말뚝지지형 조립식 잔교의 상부구조를 구성하는 요소 부재인 주거더 ㄷ형강과 가로보 및 가로거더 H형강에 대해 횡-비틀림 좌굴(Lateral-Torsional Buckling) 여부와 부재별 좌굴강도 값을 유한요소해석을 통해 산정하였으며, 산정한 좌굴강도 값과 부재에 작용하는 설계하중에 대한 안전성 검토를 하였다.

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I형강기둥의 국부좌굴 특성 (Local Buckling Characteristics of a column with I section)

  • 임종완;임장근
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제2권4호
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    • pp.18-26
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    • 1994
  • The buckling characteristics of I - shaped columns which are composed of thin web and equal upper/lower flange plates are generally classified into the local and global modes. In this paper, its local buckling problem has been formulated on the basis of the assumed buckling modes using the finite element method for beams and plates. The effects of local bucklings are studied for various size rations and end conditions of I-shaped columns. The calculated results are comparatively well consistent with values obtained from the existing studies. The global buckling characteristics calculated by the present method are in good agreement with the classical rigid web solution

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패치로 보강된 구형 복합재료 패널의 후좌굴 거동 및 진동 특성해석 (Post-buckling Behavior and Vibration Characteristics of Patched Reinforced Spherical Composite Panels)

  • 이정진;염찬홍;이인
    • Composites Research
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    • 제14권4호
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    • pp.27-34
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    • 2001
  • 토탈 라그랑지안 방법과 변형율을 가정한 Hellinger-Reissner 원리에 기초한 유한요소법을 이용하여 패치로 보강된 구형 복합재료 쉘의 후좌굴 거동 및 진동 특성을 살펴보았다. 패치 요소는 따로 다른 유한요소를 사용하지 않고 쉘의 중앙면과 다른 기준점을 잡아 두께 변수를 택하여 정식화를 하였다. 비선형 해법으로 원통형 호-길이법을 적용하였고, 후 좌굴 진동은 미소 진폭을 갖는다고 가정하였다. 구형 쉘 패넬에서 패치가 비선형 거동 및 진동수에 미치는 영향을 고찰하였고, 그 결과 패치는 하중지지도를 개선시키킨다. 패치로 보강된 패널의 1차 고유진동수는 등가 패널에 비하여 낮으나, 하중을 받는 경우 1차 고유진동수는 급격히 감소하지 않았다.

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정현형 조화하중에 의한 아치 구조물의 동적 좌굴 특성에 관한 연구 (Dynamic Buckling Characteristics of Arch Structures by Sinusoidal Harmonic Excitation)

  • 윤태영;김승덕
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제17권1호
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    • pp.67-74
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    • 2004
  • 동적 불안정 좌굴현상에 관한 연구는 다소 발표되고 있으나, 주기성을 가진 하중하에서의 동적 좌굴을 다룬 연구는 그리 많지 않은 편이다. 주기성을 가진 하중하에서의 거동은 STEP 하중하에서의 거동과는 다르리라 예상된다. 본 논문에서는 동적 불안정의 기본 메커니즘을 파악하기 위하여 양단 핀으로 고정된 정현형 아치가 정현형 조화하중을 받았을 때의 얕은 아치를 대상으로 한다. Newmark- β법에 의한 수치적분을 이용하여 비선형 운동 방정식의 변위 응답을 구하고, 얻어진 비선형 변위 응답으로 FFT(Fast Fourier Transform)에 의한 연속 응답 스펙트럼을 구해 동적 불안정 특성에 관해서 분석한다.

반응표면법 및 크리깅을 이용한 아우터 타이로드의 구조 최적화 (Structural Optimization of an Outer Tie Rod Using RSM and Kriging)

  • 김영준;안교진;이권희;박영철
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.27-34
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    • 2015
  • 본 연구에서는 기존의 연구로부터 아우터 타이로드는 다른 구조적인 특성보다는 좌굴특성이 가장 극악한 조건임을 알 수 있었다. 따라서 본 연구에서는 좌굴 성능만을 검토하여 최적설계를 수행하였다. 또한 개박 초기에 검토되었던 강 재질을 알루미늄으로 변경하여 경량화를 구현하였다. 알루미늄 아우터 타이로드에 대해 설계변수를 선정하고 반응표면법과 크리깅을 적용하여 각각 경량화 설계를 제시하였다.

단층 래티스 돔의 좌굴 및 거동에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Buckling & Behaviour of Single-Layer Latticed Dome)

  • 김철환;정환목
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제6권4호
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    • pp.35-44
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    • 2006
  • 대공간 구조형식에는 기존의 기둥-보 구조형식에서 벗어나 쉘구조형식과 같은 형태저항 구조형식이 가장 유효한 구조형식으로 인식되고 있다. 특히 지간 $200m{\sim}300m$ 이상의 대공간구주 형식으로는 중량구조인 연속체의 쉘보다는 래티스 돔과 같은 공간 트러스형식 등의 유리하다. 시공, 제작상의 편리성, 구조미 등을 이유로 복층래티스 돔과 더불어 단층의 래티스 돔 형식도 실제 구조물에서 많이 적용되고 있다. 그러나 대공간 단층 래티스 돔의 경우 아직까지 외력의 작용으로 인한 변형과 파괴경로가 명확하게 해명되지 못한 부분이 있다. 본 연구에서는 대공간 구조형식에 적합한 래티스 돔을 대상으로 좌굴의 특성을 규명하여 안정적인 구조 설계의 기초 자료를 제시하기 위하여 실험을 수행하였다. 주된 실험변소는 격자의 간격과 돔의 지붕 강성 유무를 대상을 하였으며, 격자의 간격은 돔을 4분할, 5분할, 6분할, 7분할로 하여 정하였다. 가력은 돔의 전면에 걸쳐 구심의 등분포하중이 작용하도록 하였다.

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초기처짐을 갖는 좌굴방정식을 이용한 교량의 내하력 평가 (Evaluation of the Load Carrying Capacity of Existing Bridges Using Buckling Equation With Initial Deflection)

  • 기완서;양승현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제10권8호
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    • pp.2032-2037
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    • 2009
  • 본 논문은 공용중인 교량구조물의 내하력 평가시 획일적이고 실제 거동특성을 적극적으로 활용하지 않아 발생할 수 있는 내하력 평가의 오류에 대하여 연구하였다. 내하력의 평가시 지점의 경계조건과 같은 현재의 거동특성을 반영하기 위하여 초기 결함을 갖는 부재에 대한 좌굴방정식에 처짐을 적용시켜 산정된 축방향력과 처짐에 의해 구해진 모멘트를 고려하여 교량의 내하력을 평가하였다. 기존의 내하력 평가시에 다소 획일적으로 적용되어지는 응력보정 계수를 좌굴방정식을 통하여 각 주형에 대하여 선 반영함으로서 내하력 평가의 오류를 다소 제거하고자 하였다.

무시멘트 콘크리트를 활용한 강판콘크리트 구조의 유효좌굴길이 계수 분석에 관한 연구 (A Study on the Effective Length Factor for Steel Plate-Concrete Structures using Cementless Concrete)

  • 한명환;최병정
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.661-671
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    • 2018
  • 강판 콘크리트구조에 대한 국내 연구는 대체적으로 강도가 큰 원전 구조물에 초점을 맞추고 있다. 현재 안전성과 시공성 측면에서 유리한 SC구조는 특수구조물에만 한정되어 적용되어 왔으며, 최근 구조적으로 장점이 명확한 SC구조에 대해 일반건축물에 적용하기 위한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 SC 구조를 일반 건축물에 적용하기 위한 기초 연구로서 특히 SC 구조에서 중요한 요소인 콘크리트의 시멘트를 고로슬래그로 대체하여 친환경성에 부합한 구조체를 계획하기 위해 무시멘트 콘크리트를 적용한 SC 구조의 기본 설계 정보를 제시하고자 한다. 이 논문에서는 압축 특성, 중심 압축 하중을 받는 유효좌굴길이계수에 대해 연구하였다. 유효좌굴길이계수를 산정하기 위해서 판 이론을 적용하지 않고 오일러 기둥 이론으로 계산하였다. 유효좌굴길이계수를 계산할 때 필요한 변형률을 측정하여 강판의 항복강도, 강판의 좌굴 및 콘크리트가 파단되는 시점에서의 유효좌굴길이계수를 계산하였다. 또한, 세장비(B/t)를 변수로 최대 압축강도가 국외 및 국내 기준식에 부합하는 지를 검토하였으며 기둥 이론을 적용하여 실험체의 좌굴을 분석하고 측정된 강판의 변형률을 선택하는 방법에 따라 유효좌굴길이계수를 분석하여 기준식에서 제시하는 값과 비교하였다.