• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.463-468
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• 2003

A finite element formulation to predict the flexural behavior of composite girder is presented in which the early-age properties of concrete are specified including maturing of elastic modulus, creep and shrinkage. The time dependent constitutive relation accounting for the early-age concrete properties is derived in an incremental format by expanding the total form of stress-strain relation by the first order Taylor series with respect to the reference time. The total potential energy of the flexural composite member is minimized to derive the time dependent finite element equilibrium equation. Numerical applications are made for the 3-span double composite steel box girders which is a composite bridge girder filled with concrete at the bottom of the steel box in the negative moment region. The numerical analysis with considering the variation of concrete elastic modulus are performed to investigate the effect of it on the early-age behavior of composite structures. The one dimensional finite element analysis results are compared with the analytical method based on the sectional analysis. Close agreement is observed among the two methods.

• 소성∙가공
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• 제20권8호
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• pp.611-618
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• 2011

Flow forming is an incremental forming process in which rollers are used to form cylindrical parts with repeated turning of both roller and starting material. Both sheet and tube can be used as the starting material. The process is highly useful for producing hollow shaped parts from a tube, with the benefit of the average strain in the final shape being significantly lower than that from a sheet material. In the present study, the flow forming process was studied and optimized for producing a hollow shaped part from seamless steel tube by both experiment and numerical analysis. Upon considering the difficulty of forming seamless steel sheet, the thickness reduction was distributed over several tool paths. In the end, an optimum process condition was attained, and the experiment verified the simulation results.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제3권2호
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• pp.101-107
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• 2003

There exists a structural problem for link structures in the unstable state. The primary characteristics of this problem are in the existence of rigid body displacements without strain, and in the possibility of the introduction of prestressing to change an unstable state into a stable state. When we make local linearized incremental equations in order to obtain knowledge about these unstable structures, the determinant of the coefficient matrices is zero, so that we face a numerically unstable situation. This is similar to the situation in the stability problem. To avoid such a difficult situation, in this paper a simple and straightforward method was presented by means of the generalized inverse for the numerical analysis of stability problem.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2004년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.279-283
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• 2004

Thermal postbuckling and vibration analyses of functionally graded plates (FG plates) are performed. The nonlinear finite element equation based on the first-order shear deformation plate theory is formulated for the FG plate. The von Karman strain-displacement relation is used to account for the thermal large deflection. The incremental method considering the effect of the initial deflection and the initial stress is adopted for temperature-dependent material properties of functionally graded materials. The numerical result shows characteristics of the thermal postbuckling and vibration of FG plates in the pre- and post- buckled regions.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제35권3호
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• pp.349-364
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• 2010

The impact behaviour and the impact-induced damage in laminated composite cylindrical shell subjected to transverse impact by a foreign object are studied using three-dimensional non-linear transient dynamic finite element formulation. A layered version of 20 noded hexahedral element incorporating geometrical non-linearity is developed based on total Langragian approach. Non-linear system of equations resulting from non-linear strain displacement relation and non-linear contact loading are solved using Newton-Raphson incremental-iterative method. Some example problems of graphite/epoxy cylindrical shell panels are considered with variation of impactor and laminate parameters and influence of geometrical non-linear effect on the impact response and the resulting damage is investigated.

• 대한기계학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.285-299
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• 1993

본 연구에서는 UBET를 이용한 프로그램을 개발하여 소성가공 문제에 적용하였 으며, 형단조 가공에서 형 내부의 재료의 비정상 유동을 해석할 수 있는 알고리듬을 제시하였다. 매 변형단계에서 요소별 가공경화를 고려하여 자동적으로 요소시스템 (element system)을 재구성함으로써, UBET에 의한 소성가공 문제 해석을 효율적으로 할 수 있도록 하였다. 축대칭 형단조 문제에 있어서 리브의 높이대 폭의 비가 1.0, 2.0일때 UBET 및 탄소성 유한요소법에 의하여 형 내부의 재료 층만 과정을 시뮬레이션 하였으며, 단조 하중, 다이 충만도 및 재료의 유동 경향을 분석하여 적절한 유동 모델 과 초기 소재의 형상을 구하였다. 모델 재료를 사용한 형단조 모의실험을 수행하여 재료유동 및 변형 단계별 단조 하중분포 등을 구하였으며, 해석결과와 비교 분석하였 다. 또한 후방압출(backward extrusion) 및 평두형 펀치에 의한 평판압입(flat pu- nch indentation) 문제를 해석하였다. 후방압출시 모서리부의 라운딩(rounding) 효 과가 재료 유동에 미치는 영향을 고려하였으며, 평두형 펀치에 의한 평판압입에서는 상당 소성변형률(equivalent plastic strain)의 분포를 탄소성 유한요소법(elastic plastic finite element method)에 의한 결과와 비교하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권3호
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• pp.5-11
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• 2008

이 논문에서는 사면 안정 해석시 경사 절편법을 이용하여 안전율을 구하며 유전자 알고리즘방법을 이용하여 한계파괴면을 결정하는 이론을 제안하였다. 해석방법에서는 한계 전단 파괴면과 안전율을 찾고 비선형 평형 방정식의 해를 구하기 위해 구속 최적화 문제로 간주하여 해석을 수행하였다. 유전자 알고리즘 방법의 효율성을 검증하기 위하여 예제를 논문에 포함하였다. 유전자 알고리즘 방법에 의하여 도출된 사면 안정 해석결과는 기존방법에 비하여 우수한 것으로 판명되었다.

• 콘크리트학회지
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• 제5권2호
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• pp.181-188
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• 1993

본 논문에서는 철근콘크리트 쉘 구조물의 크리프와 건조수축에 의한 시간의존성 효과를 포함하여 해석할 수 있는 기법을 개발하였다. Degenerate 쉘 요소를 해석에 사용하였으며 층 분할 기법을 이용하였다. 콘크리트의 압축 거동 모델은 탄-소성 모델 혹은 변형율 경화 모델을 사용할 수 있도록 하였고, 인장 영역에서는 균열 발생시 까지 선형 탄성으로 가정하였다. 철근은 등가의 두께를 가지는 철근 층으로 근사되었으며 각 철근 층은 철근의 배치 방향으로만 저항하는 일축거동을 하며 응력-변형율 곡선을 두 개의 직선으로 이상화 하였다. 비선형 해석을 위해 하중 증분 기법과 반복계산 기법을 사용하였으며 시간 의존성 효과를 고려하기 위해 시간영역을 같은 간격이 아닐 수도 있는 여러 개의 구간으로 나누어 해석하였다. 몇 개의 계산 예를 제시하고 다른 연구자들의 결과와 비교하여 본 연구의 타당성을 검토하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제32권3호
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• pp.37-44
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• 2004

본 논문에서는 압전재의 재료 비선형성을 고려한 경량 압전 복합재 작동기(LIPCA)의 성능 해석을 수행하였다. 성능 해석을 위해 9절점 쉘 요소 정식화에 바탕을 둔 압전 쉘 요소를 이용하였다. LIPCA의 작동 변위를 보다 정확히 예측하기 위하여, 실험을 통해 얻은 압전 변형률 함수와 증분 정식화를 추가하여 기존 선형 유한요소 프로그램을 수정하였다. 이렇게 개발된 재료 비선형 압전 옐 프로그램을 이용하여 LIPCA의 작동변위를 재 계산하였고, 재료 비선형 해석으로 얻은 작동 변위가 선형 해석으로 계산된 작동 변위 보다 측정 변위에 훨씬 근접함을 확인하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제68권6호
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• pp.747-760
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• 2018

In the present study, a methodology for developing fragilities of arch concrete dams to assess their performance against seismic hazards is introduced. Firstly, the probability risk and fragility curves are presented, followed by implementation and representation of the way this method is used. Amirkabir arch concrete dam was subjected to non-linear dynamic analyses. A modified three dimensional rotating smeared crack model was used to take the nonlinear behavior of mass concrete into account. The proposed model considers major characteristics of mass concrete. These characteristics are pre-softening behavior, softening initiation criteria, fracture energy conservation, suitable damping mechanism and strain rate effect. In the present analysis, complete fluid-structure interaction is included to account for appropriate fluid compressibility and absorptive reservoir boundary conditions. In this study, the Amirkabir arch concrete dam is subjected to a set of 8 three-component earthquakes each scaled to 10 increasing intensity levels. Using proposed nonlinear smeared crack model, nonlinear analysis is performed where the structure is subjected to a large set of scaled and un-scaled ground motions and the maximum responses are extracted for each one and plotted. Based on the results, fragility curves were plotted according to various and possible damages indexes. Discrete damage probabilities were calculated using statistical methods for each considered performance level and incremental nonlinear analysis. Then, fragility curves were constructed based on the lognormal distribution assumption. Two damage indexes were introduced and compared to one another. The results indicate that the dam has a proper stability under earthquake conditions at MCE level. Moreover, displacement damages index is more conservative and impractical in the fragility analysis than tensional damage index.