• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.627-630
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• 2011

강바닥판 교면포장의 파손방지를 위하여 윤하중을 받는 강박스형 강바닥판의 변형도를 조사하였다. 이를 위하여 강바닥판과 거더는 쉘요소, 포장은 고체요소로 각각 모델링하고 정밀유한요소해석을 수행하였다. 탄성비, 포장의 두께, 그리고 방수층의 두께 및 물성치 변화에 따른 교면 포장된 강바닥판의 계면, 포장상면 그리고 포장 두께에서의 교축, 교직 그리고 중력방향에 대한 변형도를 측정하였다. 그 결과 방수층의 두께 및 물성치의 변화에 대해 강바닥판과 포장은 거의 영향을 받지 않았고, 대체적으로 포장의 두께가 강바닥판과 포장사이의 탄성비보다 포장의 변형에 더 기인하는 것으로 나타났다.

• Proceeding of KASS Symposium
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• 2008.05a
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• pp.95-100
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• 2008

A 4-node assumed strain finite element based on higher order shear deformation theory is developed to investigate the behaviours of symmetric and unsymmetric laminated composite plates. The present element is based on Reddy's higher order shear deformation theory so that it can consider the parabolic distribution of shear deformation through plate thickness direction. In particular, assumed strain method is adopted to alleviate the shear locking phenomena inherited plate elements based on higher order shear deformation theory. The present finite element has seven degrees of freedom per node and denoted as HSA4. Numerical examples are carried out for symmetric and unsymmetric laminated composite plate with various thickness values. Numerical results are compared with reference solutions produced by other higher order shear deformation theories.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.8 no.2
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• pp.25-32
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• 1988

A formulation of an isoparametric quadrilateral higher-order plate bending finite element is presented. The 8-noded 28-d.o.f. plate element has been degenerated from the three-dimensional continuum by introducing the plate assumptions and considering higher-order in-plane displacement profile. The element characteristics have been derived by the Galerkin's weighted residual method and computed by using the selective reduced integration technique to avoid shear-locking phenomenon. Several numerical examples are given to demonstrate the accuracy and versatility of the proposed quadrilateral higher-order plate bending element over the other existing plate finite elements in both static and dynamic analyses.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.15 no.3
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• pp.771-788
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• 1991

본 연구에서는 편심된 강성 강화 부재가 붙어 있는 얇은 판 또는 얇은 셸에 대해 유한 요소 해석을 할 때, 편심된 강성 강화 부재를 개별된 요소로서 정확히 묘사 할 수 있도록, 일반적인 보 이론을 기초로 하여 2개의 절점을 갖고, 각 절점당 6자유 도를 갖는 3차원 편심 보 요소(offset beam element)에 대하여 수식화하여 변위와 응 력을 계산한다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.196-199
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• 2010

본 연구는 판에 존재하는 유공형상에 따른 응력 집중 해석이다. 일반으로 판은 가공이 쉽고 제작이 편리하여 그 사용이 많다. 이러한 판의 연결에는 원형의 유공을 이용하는 경우가 많고 구조물의 중량감소를 목적으로 유공을 만드는 경우도 있다. 그러나 판에 존재하는 유공의 경우 응력 집중으로 인한 균열생성과 같은 단점을 가진다. 이를 보완하기 위해 유공부의 최적설계 및 응력해석과 같은 많은 연구들이 수행되고 있다. 본 연구에서는 원형, 정사각형과 정삼각형의 유공을 유한 요소 프로그램을 이용하여 시뮬레이션하고 유공형상에 따라 판에 발생하는 응답을 알아보았다. 또한 원형유공의 응답을 기준으로 정사각형과 정삼각형 유공의 모서리의 곡률반경을 변화시켰을 때 발생하는 응답을 비교하였다. 상용 유한 요소 프로그램인 ANSYS/Workbench를 사용하여 인장응력하의 유공판의 응답 해석을 수행하였으며 얻어진 결과를 유공의 형상, 곡률반경의 변화에 따라 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1997.11a
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• pp.29-29
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• 1997

각광 받는 구조재료인 섬유강화 복합적층재에 대한 기계적 체결 거동은 본질적인 재료의 이방성에 의해서 파단강도가 파단 모우드와 매우 밀접한 관련을 갖는 것으로 알려져 있다. 따라서, 복합적층판 체결부의 정밀 구조 설계에서는 단순화에 따른 오차를 줄이고 정밀해에 의한 설계 및 해석이 요청된다. 특히, 층간응력 성분을 무시할 수 없는 두께를 갖는 복합적층 판의 기계적 체결부 해석이나 실제 구조물의 체결부에서 발생하는 굽힘이나 비틀림과 같은 하중 상태를 묘사하기 위해서도 정밀한 3차원 응력 해석은 필요하다. 하지만, 지금까지 기계적 체결부의 거동에 관한 연구는 층간응력 성분들을 어느정도 무시할 수 있는 얇은 평판에 대한 2차원 응력해석에 주로 국한되어 왔으며, 일부 수행된 체결부에 대한 3차원 응력 해석의 경우 여러 단점을 갖는 3차원 연속체 요소에 의한 유한요소 해석이 수행되었을 뿐이다.본 연구는 층간응력 성분들을 무시할 수 없는 두께를 갖는 복합적층판의 기계적 체결부 해석에 지금까지 사용되어온 3차원 연속체 요소에 의한 유한요소 방법이 갖는 단점들을 개선한 Layerwise 유한요소법을 이용하여 3차원 응력해석을 수행하였다. 특히, 선형상보성원리에 근거한 최적설계 기법을 응용하여, 기계적 체결시 핀과 적층판의 홀 사이에 발생하는 하중 전달 과정을 모사하고, 접촉력에 의한 홀 주위의 복잡하고 국부적인 응력 집중현상을 규명하여본다.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.20 no.1
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• pp.85-94
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• 2016

In this study, a non-linear FEM model is presented to predict the static flexural performance of precast bridge decks with ribbed joint and is verified with previous experiment results through comparison. The several theory of material properties were applied to each mechanical properties in FEM model and FEM model's input variables were determined through experiment result and parametric study. The FEM results showed good accuracy in predicting the structural performance of the specimens and FEM model's average error rate was 5%. Also, each specimen's cracking aspect and failure mode can be predicted through FEM's plastic strain distribution. Thus, this FEM model can be used effectively for predicting the ultimate behavior and parametric study to development of design formula for joint.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.12 no.2
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• pp.141-148
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• 1999

변위 근거 유한요소해석을 사용하는 대부분의 위상 최적화 기법은 요소의 안정성 부족으로 인하여 체스판 무늬가 주기적 형태로 반복하여 설계영역 내부에 나타난다. 본 연구에서는 선형요소를 이용하면서 최적화 알고리즘의 안정성에 영향을 주지 않고 간단하게 모든 최적화 알고리즘에 이용 가능한 체스판무늬 형성 방지책을 개발하였다. 본 연구의 체스판무늬 형성 방치책에서는 먼저 각 선형요소를 구성하는 절점들의 부치분율을 설계변수로 선정하고, 요소내부의 부피분율을 설계변수로 표현하기 위한 선형 보간함수로 선형요소들의 형상함수를 선정하였다. 그리고, 설계변수와 등가 재료상수와의 상관 관계식은 평균장 근사이론을 이용하여 균질화된 재료에 벌칙인자가 도입된 관계식을 이용하였다. 또한, 본 연구에서는 순차이차계획법인 PLBA 알고리즘을 이용하여 위상 최적화문제를 해석하였다.

• Computational Structural Engineering
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• v.3 no.4
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• pp.91-104
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• 1990

Static performance of quadrilateral plate elements was compared through numerical experiments. Sixteen plate elements were selected for comparison from the literature, which were displacement elements, equilibrium elements, mixed elements or hybrid elements based on the Kirchhoff theory or the Mindlin theory. Thin plate bending problems, such as square plate problems, rhombic plate problems, circular plate problems and cantilevered plate problems, were modeled by various meshes and solved under various kinds of boundary conditions. Kirchhoff elements were not so good as Mindlin elements in view of efficiency and convergence. Hinton's elements resulted in the best results for the problems considered with respect to efficiency, convergence and reliability but in some problems they also resulted in more or less inaccurate solutions.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.12 no.4
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• pp.525-535
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• 1999

In this study, a new method of fabricated concrete deck bridge construction is proposed. This paper details the method in which concrete multi-girders and fabricated concrete decks are rested on the upper flange of the girder and the female to female type sheat-key is formed to connect girder and deck. The finite element analysis is performed to verify the accuracy of the structural behaviors of the fabricated concrete deck bridge by comparing with experimental results. The first task performed is the analysis of the equilibrium of the member force occurring between the deck and the girder. After verifying equilibrium of the member force determined by the finite element analysis, this process is applied to the analysis of maximum member force as the position of design load. This task is utilized to determine the safety of each member according to the same scale finite element model. The final process in this study is to compare the deflection of girders used in experiment with that of the same scale finite element model to verify the strength of fabricated cincrete deck bridge. By this comparison, it is shown that the behavior of the fabricated concrete deck bridge is almost same as the finite element analysis. The second task is to analyze the load distribution effect according to the number of diaphragms and the composite effect due to the cinnection of the deck and girder by the finite element analysis. From the results of second task, it is found that the load distribution effect is not related to the number of diaphragms in case of the central loading, but is related to the number of diaphragms for eccentric loading. Analysis of the load distribution indicates that the effective number of diaphragm is three. It is also shown that the maximum deflection is decreased to almost one half due to the composite action of the deck and girder.