• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제7권2호
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• pp.169-176
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• 2003

플레이트거더의 전단내력을 평가하기 위해서는 탄성전단좌굴강도가 정확히 산정되어야 한다. 현행 설계식에서는 탄성전단좌굴강도를 계산하기 위한 웨브 플레이트의 경계조건을 4변 단순지지로 가정하고 있다. 그러나 웨브와 플랜지의 경계조건은 일반적으로 단순지지이상의 구속을 가지고 있으며, 플랜지의 두께가 웨브의 두께에 비해 두꺼울수록 고정에 가까워진다. 플레이트거더에서 웨브 플레이트의 경계조건은 플랜지와 웨브의 두께비, 스티프너의 보강간격 등에 따라 달라지게 된다. 본 연구에서는 실험과 유한요소법을 통해 플랜지와 웨브의 폭비, 스티프너의 보강간격, 특히 플랜지와 웨브의 두께비에 따른 웨브 플레이트의 경계조건을 평가하여 플레이트거더의 전단좌굴게수를 제안하고자 한다.

• Smart Structures and Systems
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• 제20권5호
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• pp.595-605
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• 2017

The present article reported the thermal buckling strength of the sandwich shell panel structure and subsequent improvement of the same by embedding shape memory alloy (SMA) fibre via a general higher-order mathematical model in conjunction with finite element method. The geometrical distortion of the panel structure due to the temperature is included using Green-Lagrange strain-displacement relations. In addition, the material nonlinearity of SMA fibre due to the elevated thermal environment also incorporated in the current analysis through the marching technique. The final form of the equilibrium equation is obtained by minimising the total potential energy functional and solved computationally with the help of an original MATLAB code. The convergence and the accuracy of the developed model are demonstrated by solving similar kind of published numerical examples including the necessary input parameter. After the necessary establishment of the newly developed numerical solution, the model is extended further to examine the effect of the different structural parameters (side-to-thickness ratios, curvature ratios, core-to-face thickness ratios, volume fractions of SMA fibre and end conditions) on the buckling strength of the SMA embedded sandwich composite shell panel including the different geometrical configurations.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.949-954
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• 2013

일반적으로 압축을 받는 판 구조는 종방향 보강재를 이용하여 보강된다. 이 때 보강재로서 U형 단면 리브를 사용하는 것이 보다 효과적이나, 현재 국내에서 이에 대한 명확한 설계지침이나 연구자료가 제시되지 못하고 있다. 이에, 본 연구에서는 U리브의 단면 크기 및 강성 등에 따른 보강판의 탄성좌굴강도를 살펴보고자 한다. 유한요소해석 프로그램인 ABAQUS를 이용하여 세 가지 타입의 U형 단면 리브를 적용한 해석모델을 수립하여 고유치 해석을 실시하였고, 양연지지된 판의 국부좌굴강도 이론식과 본 해석적 결과를 비교하였다. 이러한 분석 결과를 토대로 U형 단면리브에 의해 좌굴강도가 증진하는 보강 효과를 확인하였으며, 설계 파라미터에 따른 변수해석적 연구를 통해 그 영향을 분석하였다. 본 연구결과는 U리브 보강판의 적정 설계 방안을 제시하는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권4A호
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• pp.465-474
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• 2008

일반적으로, 보-기둥 부재로 구성된 강뼈대구조물의 설계는 개별부재의 유효좌굴길이를 고려하여 설계기준에서 제시한 안정성 평가식을 적용하고 있다. 그러나 이 방법은 구조물에서 상대적으로 작은 압축력이 적용되는 부재에서는 유효좌굴길이가 커지는 문제가 발생하게 된다. 이러한 문제를 극복하고자 본 연구에서는 대상 구조물의 초기결함(initial imperfection)을 고려한 2차 탄성해석법을 제시한다. 이 방법은 탄성좌굴 고유치해석으로 산정된 좌굴모드 및 좌굴고유치, 개별부재의 축력을 이용하여, 가장 작은 무차원 세장비를 가진 부재를 선정하고, 그 부재에 대하여 기하적, 재료적인 효과가 고려된 설계기준의 기준강도곡선으로부터 좌굴모드에 대한 증폭량을 산정한다. 이렇게 결정된 증폭량을 대상 구조물의 좌굴모드에 증폭시켜 2차 탄성해석을 수행하고, 개별부재의 안정성을 평가한다. 본 방법의 타당성을 확인하기 위하여, 8층 및 4층으로 이루어진 평면 강뼈대구조물에 적용시키고, 설계기준에서 제시하는 안정성 평가법과 비교한다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제13권2호
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• pp.191-200
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• 2001

본 연구에서는 수치해석을 통하여 축하중을 받는 원통형 쉘의 좌굴해석을 수행하였다. 해석 식과의 비교를 통하여 수치모델 방법, 적절한 요소의 종류 및 요소의 개수등을 제시하였다. 매개변수 해석결과, 직경/두께비가 증가하면 좌굴응력은 크게 감소하나 높이/직경비가 증가하면 그 변화는 미세하며 이는 일반적인 기둥의 좌굴해석 결과와 상이하다. 높이/직경비가 커질수록 원주방향 좌굴모드의 파장수가 감소하였다. 바닥판의 두께가 증가하면 좌굴응력은 1~2% 증가한다. 따라서 그 영향은 거의 무시할 수 있다. 초기 형상결함의 크기가 증가하면 좌굴응력은 큰 감소를 보인다. 또한 회기분석을 통하여 좌굴응력을 간편하게 구할 수 있는 설계식을 도출하였으며, 수치해석 결과와 잘 일치하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제4권4호
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• pp.397-413
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• 1996

In this paper the elastic post-buckling behaviour of plates under non-uniform compressive edge stress is investigated. The compatibility differential equations is first solved analytically and then an approximate solution of the equilibrium equation is obtained using the Galerkin method. Explicit expressions are derived for the load-deflection, ultimate strength and membrane stress distributions. Analytical effective width formulations, based on the characteristics of the stress field of the buckled plate, are proposed for this general loading condition. The predicted load-deflection expression is compared with independent test results. Results are also presented detailing the load-deflection behaviour and stress distribution for various aspect ratios.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.305-309
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• 2010

The buckling behavior of CWR tracks is affected by the various parameters such as stiffness and geometry of track panel, ballast resistance, rail temperature, initial imperfection, and wheel load. Until now, CWR tracks were managed by the dichotomous logic (deterministic approach) despite these influence factors are having the nature of random variables. So, the design method and existing management process to prevent the track buckling can be very non-economic since the value of these influence factors to calculate the track buckling strength are selected by considering the worst track condition. In this study, buckling probability evaluation process is proposed which is based on the reliability index, AFOSM method, and limit state equation.

• Composites Research
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• 제15권5호
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• pp.35-43
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• 2002

본 연구는 폭이 변하는 transversely isotropic 판에서 평행한 변에 서로 크기가 다른 면내 축방향 압축력이 작용하며, 경사진면에는 면내 전단력이 작용하는 경우 판의 탄성좌굴거동에 관한 해석적 연구결과이다. 폭이 변하는 등방성판의 좌굴해석을 위해 개발된 기존의 이론적 해를 확장하여 transversely isotropic 재료의 역학적 성질을 고려한 좌굴해석을 할 수 있도록 하였다. 이론식은 power series를 사용하여 유도하였으며, 유한요소해석을 부가적으로 수행하고 그 결과를 이론식을 사용한 해석결과와 비교, 검토하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제77권4호
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• pp.523-533
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• 2021

The present study investigates the lateral torsional buckling behaviour of pultruded glass fiber reinforced polymer (GFRP) simply supported channel beams subjected to uniform bending about their major axis. A parametric study by varying the sectional geometry and span of channel beams is carried out by using ABAQUS software. The accuracy of the FE models was ensured by verifying them against the available results provided in the literature. The effect of geometric nonlinearity, geometric imperfections, and the dependency of finite element mesh on the lateral torsional buckling were carefully considered in the FE model. Lateral torsional buckling (LTB) strengths obtained from the numerical study were compared with the theoretical LTB strengths obtained based on the Eurocode 3 approach for steel sections. The comparison between the numerical strengths and the design procedure proposed in the literature based on Eurocode 3 approach revealed disagreements. Therefore, a simplified improved design procedure is proposed for the safe design strength prediction of pultruded GFRP channel beams. The proposed equation has been provided that might aid the structural engineers in economically designing the pultruded GFRP channel beams in the future.

• 한국기계가공학회지
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• 제20권1호
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• pp.80-87
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• 2021

Most container ships are currently being constructed as Ultra-Large Container Ships. Hence, the equipment of the ships is also becoming relatively large. In particular, propellers, rudders, and rudder stocks are large in the stern structure, and in relation, efficient design of the hull structures to safely secure these parts is important. The bottom shell plate surface of a stern skeg is a perforated plate from which the rudder stock penetrates, so it is an important component for the stern structure. In this paper, to determine the critical buckling of the shell plate, an interaction curve equation for the two-axis compression of the shell plate was derived using the maximum value of the static structural stress multiplier in a load multiplier mode. This equation predicts the timing of the buckling occurrence. By analyzing this interaction curve equation, the buckling behavior of the plates subjected to a combination load was determined and the usefulness of applying it to ship building was investigated.