• 한국전산구조공학회논문집
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• 제18권4호통권70호
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• pp.395-404
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• 2005

본 논문에서는 동적하중 재하 시 공간 강뼈대 구조물의 비선형 시간이력 해석에 대한 간편하고 효율적인 수치해석 기법을 제시하였다. 뼈대의 강성행렬에 안정함수를 적용함으로서 기하학적 비선형성 즉 P-$\delta$ 및 P-$\Delta$ 효과를 고려하였다. 접선계수 개념 및 New Orbison 완전 소성면에 기초한 연화소성힌지를 적용하여 축방항력에 의한 부재의 점진적 항복 및 휨에 의한 부재의 부분 소성화를 고려하였다. 증분형태로 정식화된 뼈대 구조의 동적평형방정식의 해를 수치적으로 구하기 위하여 적분형태의 평균가속도법을 사용하여 컴퓨터 프로그램을 개발하였다. 검증 예제에 대하여 보요소 모델을 사용한 ABAQUS 및 개발된 프로그램에 의한 해석결과를 비교함으로서 개발된 프로그램의 정밀도와 해석시간에 대한 효율성을 입증하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제22권4호
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• pp.377-388
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• 2010

HSB600 및 HSB800 고성능강재를 적용한 정모멘트부 강합성거더의 휨거동을 비선형 모멘트-곡률 해석법으로 분석하였다. 연성특성이 다른 3개의 대표적인 강합성거더 기본 단면을 선정하여 모멘트-곡률 해석법으로 모멘트-곡률 이력과 휨저항강도를 구하고 비선형 유한요소해석 프로그램 ABAQUS(2008)로 구한 결과와 비교하여 모멘트-곡률 해석 프로그램을 검증하였다. 비선형 유한요소해석 시에는 플랜지, 복부판 및 콘크리트 바닥판을 판요소로 모델링하여 3차원 강합성거더 유한요소모델을 적용했으며 초기변형과 단면의 잔류응력을 고려하여 해석하였다. 강합성거더 단면에서 콘크리트 바닥판의 28일 압축강도는 30~50MPa를 고려하였으며, 콘크리트 재료는 CEB-FIP(1990) 모델로, 일반 강재와 HSB600 및 HSB800 고성능 강재는 탄소성-변형경화 재료로 모델링하였다. 강합성단면의 연성비, 강거더의 강종, 콘크리트 바닥판의 압축강도, 소성중립축의 위치 등이 강합성거더의 연성특성 및 휨저항강도에 미치는 영향을 분석하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제28권4호
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• pp.243-251
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• 2016

두께가 얇아짐에 따라 강바닥판은 윤하중의 작용으로 국부적으로 매우 큰 변형이 발생하고, 이것은 교면포장에 종방향으로 구조적인 균열을 야기 시킬 수 있다. 이 연구에서는 강바닥판의 윤하중 국부해석을 위하여 가로보의 휨 및 비틀림강성을 엄밀히 고려할 수 있는 평면쉘 스트립요소, 프리즘요소, 그리고 이 두요소를 연결하는 링크요소로 구성된 개선된 유한대판법을 제시하고자 한다. 이 방법의 효용성을 검증하기 위하여, 강판 플레이트 거더교의 일부를 해석예제로 선택하여 연직처짐 및 교축직각방향 변형율 결과를 쉘요소, 솔리드요소, 그리고 코히시브요소를 이용한 ABAQUS 해석결과와 비교, 검토하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제16권6호
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• pp.611-637
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• 2014

A single plate shear connection, or shear tab, is a very popular shear connection due to its merit in ease of construction and material economy. However, problems in understanding the connection behavior, both in terms of strength and ductility, have been well-documented. Suggestions or design model for single plate connections in AISC Design Manual have been altered several times, with the latest edition settling down to giving designers pre-calculated design strength tables if the connection details agree with given configurations. Results from many full-scale tests and finite element models in the past suggest that shear strength of a bolt group in single plate shear connections might be affected by yield strength of plate material; therefore, this research was aimed to investigate and clarify effects of plate yield strength and thickness on shear strength of the bolt group in the connections, including the validity of using a plate thickness/bolt diameter ratio ($t_p/d_b$) in design, by using finite element models. More than 20 models have been created by using ABAQUS program with 19.0- and 22.2-mm A325N bolts and A36 and Gr.50 plates with various thicknesses. Results demonstrated that increase of plate thickness or plate yield strength, with the $t_p/d_b$ ratio remained intact, could significantly reduce shear strength of the bolt group in the connection as much as 15 percent. Results also confirmed that the $t_p/d_b$ ratio is a valid indicator to be used for guaranteeing strength sufficiency. Because the actual ratio recommended by AISC Design Manual is $t_p/d_b$ + 1.6 (mm) for connections with a number of bolts less than six and plate yield strength in construction is normally higher than the nominal value used in design, it is proposed that shear strength of a bolt group in single plate connections with a number of bolts equal or greater than seven be reduced by 15 percent and the $t_p/d_b$ ratio be limited to 0.500.

• Composites Research
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• 제23권1호
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• pp.1-7
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• 2010

본 논문에서는 상용 유한요소해석 프로그램인 ABAQUS 6.71을 이용하여 수술 직후 골절부 거동을 예측할 수 있는 해석을 수행하였다. 스테인리스 고정판과 적층순서를 달리한 복합재료 고정판을 대상으로 대퇴골의 골절치료에 대한 효과를 비교 분석 하였다. 실제 상태를 모사하기 위해 고정판과 골절뼈 및 골절부간 접촉조건을 부여하였으며, 스크류 체결과정과 하중부가 과정을 두 단계로 나누어 해석을 수행하였다. 유한요소해석을 통하여 스테인리스 고정판과 복합재료 고정판이 체결된 경우에 대한 골절부 틈새의 변화 및 응력분포 등을 계산하고 그 차이를 비교하였다. 복합재료 고정판은 골절뼈와의 접촉에 의한 불필요한 응력 증가를 감소시키고 골절부위의 응력은 증가시켜 골절치료에 더 효과적인 것으로 나타났다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권6호
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• pp.739-745
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• 2013

본 연구에서는 급수 순환 시스템 중 동작 유체의 이송을 위해 사용하는 배관을 대상으로 관로 크기 및 고온 급수 환경에 따른 침식-부식 거동과 그 영향을 규명하고자 하였다. 이를 위해 일반적인 관로 소재인 철과 핵심 부식 인자인 산소의 화학반응식을 기반으로 Hayduk 과 Minhas 가 제안한 모델을 이용하여 침식-부식 해석을 실시하였다. 상용 유한요소해석 프로그램인 ABAQUS 를 사용하여 해석을 수행하였으며 배관의 직경 및 급수 온도를 변화시킴에 따른 침식-부식률을 평가할 수 있었다. 결과를 통해 급수 온도가 침식-부식률에 가장 큰 영향을 미치는 요인이 됨을 알 수 있었으며, 특히 $290^{\circ}C$ 급수에 노출된 스테인리스 316 강은 연간 $2.59{\mu}m$의 두께 손실이 발생할 것으로 예상되었다.

• Journal of Korean Neurosurgical Society
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• 제47권6호
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• pp.446-453
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• 2010

Objective : The purpose of this study was to analyze the biomechanical effects of three different constrained types of an artificial disc on the implanted and adjacent segments in the lumbar spine using a finite element model (FEM). Methods : The created intact model was validated by comparing the flexion-extension response without pre-load with the corresponding results obtained from the published experimental studies. The validated intact lumbar model was tested after implantation of three artificial discs at L4-5. Each implanted model was subjected to a combination of 400 N follower load and 5 Nm of flexion/extension moments. ABAQUS$^{TM}$ version 6.5 (ABAQUS Inc., Providence, RI, USA) and FEMAP version 8.20 (Electronic Data Systems Corp., Plano, TX, USA) were used for meshing and analysis of geometry of the intact and implanted models. Results : Under the flexion load, the intersegmental rotation angles of all the implanted models were similar to that of the intact model, but under the extension load, the values were greater than that of the intact model. The facet contact loads of three implanted models were greater than the loads observed with the intact model. Conclusion : Under the flexion load, three types of the implanted model at the L4-5 level showed the intersegmental rotation angle similar to the one measured with the intact model. Under the extension load, all of the artificial disc implanted models demonstrated an increased extension rotational angle at the operated level (L4-5), resulting in an increase under the facet contact load when compared with the adjacent segments. The increased facet load may lead to facet degeneration.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제22권2호
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• pp.100-106
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• 2014

Lower control arm (LCA) is a part of chassis in automotive. Performances of LCA such as stiffness, durability and permanent displacement must be considered in design optimization. However it is hard to consider different performances at once in optimization because these are measured by different commercial tools like Radioss, Abaqus, etc. In this paper, firstly, we construct the integrated design automation system for LCA based on Matlab including Hypermesh, Radioss and Abaqus. Secondly, Akaike information criterion (AIC) is used for assessment of reliability of LCA. It can find the best estimated distribution of performance from limited and discrete stochastic information and then obtains the reliability from the distribution. Finally, we consider tolerances of design variables and variation of elastic modulus and achieve the target reliability by carrying out reliability-based design optimization (RBDO) with the integrated system.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권4호
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• pp.401-407
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• 2014

본 논문에서는 3점 굽힘과 이중 외팔보 문제에 대하여 응집 요소를 사용한 유한요소 균열 진전해석을 수행하고 응집 법칙의 영향을 알아보았다. 응집 요소는 ABAQUS/Standard의 사용자 서브루틴(UEL)으로 구현하였으며 응집 법칙은 다항식 형태의 응집 트랙션-열림 변위의 관계식을 사용하였고 응집 법칙의 형상에 대한 영향을 알아 보기 위하여 다항식의 계수를 변화시켰다. 동일한 파손 에너지와 응집 강도를 갖지만 다른 형상의 응집 법칙에 대한 해석을 수행하고 변위-반력 곡선을 비교하여 균열 진전 거동의 변화를 알아보았다. 또한 요소 크기에 따른 균열 진전 해석 결과의 영향을 논의하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권5호
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• pp.521-526
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• 2014

본 논문에서는 초기균열을 갖고 있는 폐포형 구조, 발포알루미늄의 축방향 기계적 거동을 실험 및 유한요소해석으로 연구하였다. 재료시험에서 MTS 사의 10kN Landmarks 를 사용하여, 모드 I 형상의 15mm/min 의 하중속도로 변위를 제어하였다. 또한 유한요소해석 범용프로그램인 ABAQUS 6.10 으로 3 차원 형상의 실험과 동일한 조건으로 모델을 구성하여 해석을 수행하였다. 실험의 축방향 변위-하중 그래프와 시간에 대한 균열 길이를 기반으로 에너지 해방률을 계산하였으며, 이 값을 해석에서 파손 에너지 조건으로 사용하였다. 결과적으로 변위 값에 따른 하중 거동을 확인할 수 있었으며, 발포알루미늄이 접착제에 비해 상대적으로 큰 밀도와 탄성계수를 가지므로 발포알루미늄의 변형이 상대적으로 작다는 것을 확인할 수 있었다.