• Structural Engineering and Mechanics
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• 제73권2호
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• pp.181-190
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• 2020

In this paper, non-linear dynamic buckling behaviour of laminated composite curved panels subjected to dynamic in-plane axial compressive loads is studied using finite element methods. The work is carried out using the finite element software ABAQUS. The curved panels are modelled with S4R element and the nonlinear dynamic equilibrium equations are solved using the ABAQUS/Explicit algorithm. The effect of aspect ratio, radius of curvature and thickness are studied. The importance of orientation of plies in the direction of loading is also reiterated in this study. Vol'mir's criterion is used to calculate the dynamic buckling loads. The panels are subjected to rectangular pulse load of various amplitude and durations and the responses are observed. For particular loading amplitude, a critical value of loading duration is observed beyond which the variation of dynamic buckling load is insignificant. It is also observed that, the value of dynamic bucking load reduces as the loading duration is increased though the reduction is not much after a particular loading duration.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제12권2호
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• pp.109-118
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• 2012

주기성을 가진 하중하에서의 거동은 스텝하중하에서의 거동과는 다른 거동을 보일 것이라 예상된다. 본 연구에서는 기하학적 형태에 따른 래티스 돔 구조물을 정현파 하중에서의 동적구조불안정 특성을 알아본다. 대공간 구조시스템의 하나인 스페이스 프레임 구조는 종횡의 부재가 3차원적으로 연결되어 입체적으로 외부 힘에 저항하는 구조로써 높은 강성을 갖는다. 또한 균등한 응력 분담이 가능하도록 설계되는 스페이스 프레임 고유의 역학적 특성에 기인하여 경량화가 가능하다. 스페이스 프레임의 구조안정문제는 구조물의 여러 가지 조건에 따라 결정되고 매우 중요한 사항이다. 따라서 기하학적 형태에 따라 Star Dome, Parallel Lamella Dome, 3-Way Grid Dome을 모델로 선택하여 라이즈-스팬(${\mu}$)비 및 형상불완전에 따른 불안정 거동 특성을 알아본다. 전체적으로 래티스 돔 구조물은 비감쇠 보다 감쇠를 도입한 경우 동적 좌굴하중에 대한 효율이 높아짐을 알 수 있다.

• 대한기계학회논문집
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• 제5권4호
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• pp.266-273
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• 1981

갑자기 작용하는 외압을 받는 직교이방성원통쉘의 동적좌굴을 해석하였다. Donnell-Karnam 형의 비선형방정식을 유도하였으며 쉘의 초기불완전성도 고려하였다. Galerkin의 방법을 사용하여 운동방정식을 구하고 Runge-Kutta 수직해법으로 비선형방정식을 풀었다. 쉘의 직교이방성특성이 처짐-하중 관계식의 비선형성에 미치는 영향을 검토하였으며 동적산출하중의 판별법을 정의하였다. 본 연구의 결과, 직교이방성원통쉘은 쉘의 초기불완전성에 그리 민감하지 않음을 보여주었다.

• 한국농공학회지
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• 제34권4호
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• pp.97-105
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• 1992

The main purpose of this paper is to present the buckling loads of tapered columns due to dynamic concept. The ordinary differential equation governing the bucking loads for tapered columns is derived on the basis of dynamic concept. Three kinds of cross sectional shape are considered in the governing equation. The Improved Euler method and Determinant Search method are used to perform the integration of the differential equation and to determine the buckling loads, respectively. The hinged-hinged, hinged-clamped, clamped-clamped and free-clamped end constraints are applied in numerical examples. The buckling loads are reported as the function of section ratio, and the effects of cross-sectional shapes are investigated. The buckling load equation, which are fitted by numerical data, are proposed as a function of section ratio. It is expected that these equations can be utilized in structural engineering field.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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• pp.711-716
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• 2008

A circular tube undergoes bucking behavior when it is subjected to axial loading. An upper bound analysis can be an attractive approach to predict the buckling load and energy absorption efficiently. The upper bound analysis obtains the load or energy absorption by means of assumption of the kinematically admissible velocity fields. In order to obtain an accurate solution, kinematically admissible velocity fields should be defined by considering many factors such as geometrical parameters, dynamic effect, etc. In this study, experiments and finite element analyses are carried out for circular tubes with various dimensions and loading conditions. As a result, the kinematically admissible velocity field is newly proposed in order to consider various dimensions and the strain rate effect of material. The upper bound analysis with the suggested velocity field accurately estimates the mean load and energy absorption obtained from results of experiment and finite element analysis.

• Steel and Composite Structures
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• 제13권6호
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• pp.539-560
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• 2012

This study uses an explicit numerical algorithm to evaluate the ultimate load capacity analysis of a unit Strarch frame, accounting for the initial imperfection effects of the stress-erection process. Displacement-based filament beam element and an explicit dynamic relaxation method with kinetic damping are used to achieve the analysis. The section is composed of the finite number of filaments that can be conveniently modeled by various material models. Ramberg-Osgood and bilinear kinematic elastic plastic material models are formulated to analyze the nonlinear material behaviors of filaments. The numerical results obtained in the present study are compared with the results of experiment for stress-erection and buckling of unit Strarch frames.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제10권1호
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• pp.127-134
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• 2010

동적 불안정 좌굴현상에 관한 연구는 다소 발표되고 있으나 주기성을 가진 히중하에서의 동적 좌굴을 다룬 연구는 그리 많지 않은 편이다. 주기성을 가진 하중하에서의 거동은 스텝 하중하에서 거동과는 다르리라 예상된다. 본 논문에서는 동적 불안정의 기본 메커니즘을 파악하기 위하여 2자유도의 얕은 EP(Elliptic Paraboliodal)쉘이 정현파 하중을 받았을 때의 직접좌굴과 간접좌굴 현상을 조사한다. Newma가-$\beta$법에 의한 수치적분을 이용하여 비선형 운동 방정식의 변위응답을 구하고 얻어진 비선형 변위응답으로 위상곡면선의 끌개를 비교하고, FFT(Fast Fourier Transform)에 의한 연속 응답 스펙트럼을 구해 동적 불안정 특성에 관해서 분석한다. 그 결과 동적 좌굴하중은 구조물의 고유주기와 외력 탁월진동수와의 관계에 크게 영향을 받는다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.97-104
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• 2005

The seismic behavior of framed structure with Chevron-type bucking restrained braces were investigated and their behavior factors were evaluated following the procedure proposed in ATC-19 & ATC-34. Two types of structures, building frame systems and dual systems, with 4, 8, 12, and 16 stories were designed per the IBC 2000, the AISC LRFD and the AISC/SEAOC Recommended Provisions for BRBF. Nonlinear static pushover analyses were carried out to observe the plastic hinge formation and to identify the loads and the displacements at the yield and the ultimate states. Time history analyses were also carried out to compute the permanent displacement md the dissipated hysteretic energy. According to the analysis results, the response modification factors of model structures fumed out to be larger than what is proposed in the provision in low story structures, and a little smaller in medium-story structures. The dual systems, even though designed with smaller seismic load, showed superior static and dynamic performances.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제15권3호
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• pp.463-469
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• 2002

탄성지반 위에 놓인 보-기둥 요소의 총포텐셜 에너지로부터 변분원리를 적용하여 지배방정식과 힘-변위 관계식을 유도하였다. 4계 상미분방정식 형태의 지배방정식을 4개의 변위 파라메타를 도입하여 1계 연립미분방정식 형태의 선형 고유치 문제로 전환하고, 힘-변위 관계식을 적용하여 엄밀한 정적, 동적 요소강성행렬을 유도하였다. 직접강성법을 이용하여 구조물 강성행렬을 구하고, 2차원 보-기둥구조의 엄밀한 좌굴하중과 고유진동수를 구하고, 결과를 유한요소해와 비교함으로써 본 연구의 타당성을 검증하였다. 이러한 엄밀한 해석방법은 Hermitian 다항식을 형상함수로 도입하여 요소의 강성행렬을 산정하는 유한요소법과 비교할 때, 요소의 수를 대폭 줄일 수 있는 장점이 있다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권9호
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• pp.1141-1149
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• 2013

복잡한 물리적 현상에 대한 수학적 모델을 만들기 위해 적용되는 차원해석은 LSP 공정변수의 영향을 이해하는데 중요한 도구가 된다. 본 연구에서는 버킹검(Buckingham) ${\prod}$이론을 이용한 차원해석을 통해 레이저 충격 피닝의 잔류응력 결과에 영향을 미치는 변수를 확인하고, 유한요소법을 이용하여 LSP 공정변수인 최대압력파, 압력파 지속시간, 레이저 샷 크기 및 다중 LSP 에 대한 잔류응력 결과를 확인하였다.