• Coupled systems mechanics
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• 제7권1호
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• pp.79-93
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• 2018

The process of material failure i.e. cracks development and their propagation in an experiment related to the bending collapse of cross laminated timber plate with ribs is described. Numerical simulation of such an experiment by the nonlinear finite element method is presented. The numerical model is based on Hashin failure criteria, initially developed for unidirectional composites, and on material softening concept applied by the smeared crack approach. It is shown that such a numerical model can be used for an estimation of the limit load and the limit displacement of a cross laminated timber ribbed plate.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제50권2호
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• pp.241-255
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• 2014

The girder of self-anchored suspension bridge is subjected to large compression force applied by main cables. So, serious damage of the girder due to breakage of hangers may cause collapse of the whole bridge. With the time increasing, the hangers may break suddenly for their resistance capacities decrease due to corrosion. Using nonlinear static and dynamic analysis methods and adopting 3D finite element model, the responses of a concrete self-anchored suspension bridge to sudden breakage of hangers are studied in this paper. The results show that the sudden breakage of a hanger has significant effects on tensions of the hangers next to the broken hanger, bending and torsion moments of the girder, moments of the towers and reaction forces of the bearings. The results obtained from dynamic analysis method are very different from those obtained from static analysis method. The maximum tension of hanger produced by breakage of a hanger exceeds 2.2 times of its initial value, the maximum dynamic amplification factor reaches 2.54, which is larger than the value of 2.0 recommended for cable-stayed bridge in PTI codes. If two adjacent hangers on the same side of bridge break one after another, the maximum tension of other hangers exceeds 3.0 times of its initial value. If the safety factor adopted to design hanger is too small, or the hangers have been exposed to corrosion, the bridge may collapse due to breakage of two adjacent hangers.

• 한국농공학회지
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• 제43권6호
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• pp.113-119
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• 2001

Experiments on the yield strength of pipe connectors made of metal wire, joint pins, pole pipes, multi span insertion joints, and T-clamp joints used in pipe houses were conducted. The strength of connections of a pipe connector made of metal wire was adequate but it had a big difference according to loading direction. Therefore as it is installed, its direction should be taken into consideration. The collapse load of pipes connected with a joint pin was lower than that of single pipes. In the part of frame member at which the great bending moment occurs, the use of joint pin should be avoided. Also experimental results showed that pole pipes for use in a part of frame buried under the ground were safe, and the strength of multi span insertion joints should be increased. The resistant moment of T-clamp was about 13.7% of a single pipe. In case that the external forces acting on left and right rafter are different. a unsymmetrical rotational force is produced at the multi span joint. If it is expected that the actual bending moment on the multi span joint is larger than resistant moment of T-clamp, a reinforcement to safely resist the rotational force is required.

• 한국가스학회지
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• 제12권2호
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• pp.57-62
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• 2008

배관 엘보우의 내호면(intrados)의 과 내부에 국부적으로 두께 감육이 발생한 경우, 내압과 엘보우를 닫는 방향으로의 굽힘하중을 부가하여 파손 모드를 연구하였다. 탄소성해석 시 반력-변위 곡선이 세 그룹으로 나뉘므로 각 그룹의 한 경우씩을 해석하여 소성붕괴에 의한 파손모드의 차이를 확인하였다. 이를 위해 주요 부위에서 하중-국부적응력 곡선이 어떻게 변화하는지 결정하여, 이로부터 관찰된 파손모드와 비교하여 설명하였다. 감육폭이 $90^{\circ}$인 경우 배관은 엘보우 측면부터 소성붕괴가 시작되었으며, $360^{\circ}$인 경우 내호면으로부터 소성변형이 시작되어 서로 다른 파손모드를 보여주었다. 배관의 감육측정에 의한 건전성 평가 시 이와 같은 파손 모드의 차이점을 고려하여 평가를 실시하여야 한다.

• 소성∙가공
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• 제12권5호
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• pp.479-486
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• 2003

This paper presents an elastoplastic analysis for spent nuclear fuel disposal container and its 50 cm thick bentonite buffer to predict the collapse of the container while the horizontal asymmetric sudden rock movement of 10 cm is applied on the composite structure. This sudden rock movement is anticipated by the earthquake etc. at a deep underground. Elastoplastic material model is adopted. Drucker-Prager yield criterion is used for the material yield prediction of the bentonite buffer and von-Mises yield criterion is used for the material yield prediction of the container. Analysis results show that even though very large deformations occur beyond the yield point in the bentonite buffer, the container structure still endures elastic small strains and stresses below the yield strength. Hence, the asymmetric 50 cm thick bentonite buffer can protect the container safely against the 10 cm sudden rock movement by earthquake etc.. Analysis results also show that bending deformations occur in the container structure due to the shear deformation of the bentonite buffer. The finite element analysis code, NISA, is used for the analysis.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.19-26
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• 2002

In this paper, the nonlinear structural analysis for the composite structure of the spent nuclear fuel disposal container and the 50cm thick bentonite buffer is carried out to predict the collapse of the container while the sudden rock movement of 10cm is applied on the composite structure. This sudden rock movement is anticipated by the earthquake etc. at a deep underground. Horizontal symmetric rock movement is assumed in this structural analysis. Elastoplastic material model is adopted. Drucker-Prager yield criterion is used for the material yield prediction of the bentonite buffer and von-Mises yield criterion is used for the material yield prediction of the container(cast iron insert, copper outer shell and lid and bottom). Analysis results show that even though very large deformations occur beyond the yield point in the bentonite buffer, the container structure still endures elastic small strains and stresses below the yield strength. Hence, the 50cm thick bentonite buffer can protect the container safely against the 10cm sudden rock movement by earthquake etc.. Analysis results also show that bending deformations occur in the container structure due to the shear deformation of the bentonite buffer. The elastoplastic nonlinear structural analysis for the composite structure of the container and the bentonite buffer is performed using the finite element analysis code, NISA.

• 대한조선학회논문집
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• 제32권4호
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• pp.73-86
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• 1995

본 연구에서는 선박의 전진형 좌초(grounding with a forward speed)에 대한 손상 메카니즘을 분석하고, 구조손상 추정모델을 제안하였다. 손상 추정모델의 정도와 적용성을 검증하기 위하여 다양한 실험결과들과 비교하였다. 또한, 좌초사고에 의해 선저부가 손상을 입었을 경우 잔류강도(residual strength)의 부족으로 인한 선각의 점진 붕괴해석을 ALPS/ISUM 컴퓨터 코드를 이용하여 수행하는 방법을 제시하였다. 이 방법을 AFRAMAX급 Transverseless 이중선체 유조선의 좌초 해석문제에 적용하고, 구조손상의 크기와 붕괴 가능성을 검토하였다.

• 터널과지하공간
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• 제14권1호
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• pp.54-68
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• 2004

본 연구에서는 경제성장기에 고층 구조물 시공에서 널리 사용된 철근콘크리트(RC, Reinforced Concrete) 구조물을 대상으로 발파해체 축소모형실험을 수행하고 전산실험결과와 이를 비교하였다. 발파해체 공법으로는 파괴거동을 비교적 쉽게 확인할 수 있는 점진붕괴공법을 적용하였으며, 축소모형실험은Hobbs(1969)에 의한 축소율의 개념에 따라 차원해석을 실시하여 축소된 강도특성을 계산하였다. 사용재료로는 석고, 모래, 물의 혼합액을 콘크리트 대용으로 사용하였다. 모래와 석고의 중량 비를 다양하게 변화시키면서 이에 따른 강도의 변화를 측정하고 최적의 강도 값을 갖는 배합 비를 결정하였다. 또한 연성을 가지고 있으며 축소강도로 비교할 때 철근과 유사한 특성을 지니는 땜용 납선을 철근대용 재료로 사용하였다. 수치해석 프로그램으로는 요소의 파괴거동을 육안으로 확인할 수 있는 개별 요소법(DEM Distinct Element Method)에 의해 수행되는 상용코드인 PFC2D(Particle Flow Code 2-Dimension)을 사용하였다. 모형의 제작은 실내에서 미리 양생된 부재들을 현장으로 옮겨 연결부만을 타설하여 일체화시키는 방법으로 이루어졌다. 먼저 3차원 무근 콘크리트 라멘 구조의 모형을 설계하고 그 축소 모형을 발파해체하여 그 거동을 촬영하였다. 이를 수치적인 해석과 비교하는 과정을 통해 2차원 해석이라는 한계성은 존재하지만 대체로 유사한 형태의 거동을 보임을 알 수 있었다. 사전해석의 경험과 RC 보의 실내 굴곡 실험결과를 근거로 하여 RC 구조모형의 발파해체 사전해석을 실시하였다. 시차는 200㎳로 하여 점진적으로 붕괴되도록 설계하였다. 모형실험과는 달리 2차원 해석이라는 한계에도 불구하고 900㎳까지 매우 유사한 거동을 보이며 붕괴되었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제19권6호
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• pp.643-653
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• 2007

본 연구에서는 일반 강재로 제작된 수평보강재가 설치된 플레이트 거더에 대한 3차원 비선형 유한요소해석을 수행하여 휨에 대한 극한 거동과 연성에 대해 고찰하였다. AASHTO LRFD (2002)의 규정에 의하면 수평보강재가 설치된 플레이트 거더는 조밀단면 검토에서 제외되어 비조밀단면으로 간주되는데, 소성모멘트 구현과 휨연성 조건 등을 엄밀히 검토하여 조밀단면으로 설계될 수 있는 가능성에 대하여 살펴보았다. 복부판의 세장비, 수평보강재의 강성, 압축플랜지의 세장비 등을 주요 변수로 설정하여 다양한 조합에 대한 해석을 수행하였다. 복부판에 설치된 보강재의 강성이 보장된 상태에서 복부판 압축 패널의 국부좌굴을 방지하기 위한 세장비의 값을 제한함으로써 수평보강재가 설치된 플레이트거더일지라도 조밀단면의 조건이 충분히 만족될 수 있다는 것이 확인되었다. 해석 결과에 근거하여 수평보강재가 설치된 플레이트거더가 조밀단면으로 설계되기 위한 조건식이 제안되었다.

• Journal of Ship and Ocean Technology
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• 제6권4호
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• pp.19-76
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• 2002

The author was appointed by the UK Department of Transport as a fellow Assessor with R. A. Williams during Lord Donaldson's Assessment (1995) of the loss of the OBO ship DERBYSHIRE and in 1996 as a UK Assessor for the planning and surveys of the wreck. He relinquished his appointment in October 1997 and was not thereafter Involved in the review and analysis of data gathered. This paper may be considered to be complementary to the reports of the UK and EC Assessors (Williams and Torchio, 1998a and 1998b) which followed that review and analysis. The paper deals with the history and loss of the ship, Including the concept developed in 1995 of 13 possible loss scenarios in a formal safety Risk Matrix of probability and seriousness. It analyses abnormal wave effects on hatch cover collapse, on ship bending, and on flooding of bow spaces and no. 1 hold. The implosion-explosion mechanics during sinking is outlined to explain the devastation of the wreck. The 1996 and 1997 underwater surveys are outlined as are the findings of fact. Each of the final 14 loss scenarios is analysed in the light of the firm and circumstantial survey evidence, plus many other factors of survey experience, analyses and experiments. The updated Risk Matrix speaks for itself and leads to the prime conclusions and major recommendations.