• 한국지반공학회논문집
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• 제18권5호
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• pp.83-97
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• 2002

본 연구에서는 암석의 최대강도 이전의 각 손상단계에서 탄성정수의 변화로 나타나는 손상특성과 최대강도 후거동을 고려할 수 있는 손상모델을 실험적으로 개발하였다. 일축 및 삼축압축실험 결과를 토대로 암석의 손상기준을 결정하였고, 각 손상단계에서 탄성정수의 변화를 구속압의 함수로 최적화시켰다. 또한 최대강도 후 Hoek-Brown상수 mr과 sr을 이용하여 최대강도 후 거동을 모사하였다. 개발된 실험 손상모델을FLAC$^{2D}$의 FISH 함수로 구현하여 수치해석을 실시하였다. Hoek-Brown 최대강도 후 상수들이 해석결과에 미치는 영향을 분석한 결과, 일축압축강도는 mr과 sr 모두에 의해 영향을 받으나 5,에 의해 더 크게 좌우되는 것으로 나타났다. 반면 m,은 최대강도 후의 응력-변형률 곡선의 기울기에 큰 영향을 끼치는 것으로 나타났다. 분석으로부터 얻어진 최적 손상모델을 수치해석에 적용한 결과 실험실 시험으로부터 얻어진 최대 강도와 암석의 손상에 따른 강성 변화를 잘 예측하였다.다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제29권4호
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• pp.317-325
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• 2016

이 연구에서는 3축 방향 지반운동이 작용하는 지반-구조물 상호작용계의 비선형 지진응답 해석을 수행한다. 비선형 거동이 예상되는 구조물과 지반의 근역은 비선형 유한요소에 의해 모형을 구성한다. 기하학적 형상과 재료 성질이 균일하고 선형 거동을 가정하는 원역지반은 무한 영역으로의 에너지 방사를 정확히 고려할 수 있는 3차원 perfectly matched discrete layer에 의해 수치 모형을 구성한다. 이와 같은 지반-구조물 상호작용계의 수치모형을 사용하여 3축 방향 지반운동이 작용하는 비선형 지진-구조물 상호작용계의 지진응답해석을 수행한다. 3축 방향 지반운동이 작용하는 경우에는 입력 지반운동의 특성에 따라 시스템의 응답이 우세하게 발현되는 방향이 존재하고 그 수준 또한 정밀한 지진응답해석을 통해 산정하여야 한다. 이 연구의 해석기법은 구조물과 지반의 재료 비선형 거동, 기초와 지반 경계면에서의 경계 비선형 거동 등 다양한 비선형 지반-구조물 상호작용 해석에 확장 적용할 수 있을 것이다.

• 대한조선학회논문집
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• 제43권4호
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• pp.512-520
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• 2006

The effects of flexibilities of supporting structures on shaft alignment are growing as ship sizes are Increasing mainly for container carrier and LNG carrier. But, most of classification societies not only do not suggest any quantitative guidelines about the flexibilities but also do not have shaft alignment design program considering the flexibility of supporting structures. A newly developed program, which is based on innovative shaft alignment technologies including nonlinear elastic multi-support bearing concept and hull deflection database approach, has S basic modules : 1)fully automated finite element generation module, 2) hull deflection database and it's mapping module on bearings, 3) squeezing and oil film pressure calculation module, 4) optimization module and 5) gap & sag calculation module. First module can generate finite element model including shafts, bearings, bearing seats, hull and engine housing without any misalignment of nodes. Hull deflection database module has built-in absolute deflection data for various ship types, sizes and loading conditions and imposes the transformed relative deflection data on shafting system. The squeezing of lining material and oil film pressures, which are relatively solved by Hertz contact theory and built-in hydrodynamic engine, can be calculated and visualized by pressure calculation module. One of the most representative capabilities is an optimization module based on both DOE and Hooke-Jeeves algorithm.

• 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.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 1999년도 추계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Fall
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• pp.186-192
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• 1999

Safety-related equipments of nuclear power plant must be seismically qualified to demonstrate their ability to function as required during and/or after the earthquake, The seismic qualification is usually achieved through analysis and testing. Analysis method is preferably adopted for structurally simple equipments which are easy to be mathematically modeled. However even for relatively complex equipments analysis method is occasionally used for computing the input motion or supporting information for the component test followed. Electrical cabinet is a typical example for which analysis method is combinedly used with test to get modal properties of the enclosing cabinet structure. Usually the structural elements and doors of the cabinet are loosely interconnected with small-size bolts or spot welding. Therefore cabinet-type equipment usually has high and complex nonlinear properties which are not easily idealized by simple practical modeling techniques. in this paper with respect to a typical cabinet-type structure(instrumentation cabinet of nuclear power plant) a comparative study has been performed between three different state-of-the -art modeling techniques: lumped mass model frame model and FEM modal. Form the study results it has been found that modal properties of the cabinet-type structure in the elastic behavior range can be reasonably computed through any type of modeling techniques in the practice with slight modification of model properties to get better accuracy. However it needs additional modeling techniques to get reasonable results up to nonlinear range.

• 한국지반공학회논문집
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• 제18권5호
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• pp.237-249
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• 2002

파괴 이전 상태의 낮은 변형률 수준 하에서 정확한 지반 변형 거동 예측을 위해서는 흙의 비선형성과 이방성을 함께 고려해야 한다. 본 연구에서는 Ramberg-Osgood 식을 이용하여 흙의 비선형성을 모사하고 직교이방성을 도입하여 흙의 이방성을 구현한 새로운 모델을 개발하였다. 새롭게 개발한 비선형 이방성 모델을 여러 비교 대상 모델과 함께 간단한 경계치 문제와 원형 기초 문제에 적용하였다. 그 결과 이방성을 나타내는 탄성계수비가 체적 계수, 정지 토압계수, 그리고 유효 응력 경로에 큰 영향을 미치는 사실을 알아내었으며, 원형 기초 해석을 통해 초기 지중 응력 상태를 고려한 흙의 비선형성이 지표 침하에 큰 영향을 줌을 알 수 있었다.

• Computers and Concrete
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• 제25권4호
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• pp.369-382
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• 2020

This paper presents a discussion of the Finite Element Analysis (FEA) when applied for the analysis of concrete elements reinforced with glass fibre reinforced polymer (GFRP) bars. The purpose of such nonlinear FEA model development is to create a tool that can be used for numerical parametric studies which can be used to extend the existing (and limited) experiment database. The presented research focuses on the numerical analyses of concrete beams reinforced with GFRP longitudinal and shear reinforcements. FEA of concrete members reinforced with linear elastic brittle reinforcements (like GFRP) presents unique challenges when compared to the analysis of members reinforced with plastic (steel) reinforcements, which are discussed in the paper. Specifically, the behaviour and failure of GFRP reinforced members are strongly influenced by the compressive response of concrete and thus modelling of concrete behaviour is essential for proper analysis. FEA was performed using the commercial software ABAQUS. A damaged-plasticity model was utilized to simulate the concrete behaviour. The influence of tension, compression, dilatancy, mesh, and reinforcement modelling was studied to replicate experimental test data of beams previously tested at the University of Waterloo, Canada. Recommendations for the finite element modelling of beams reinforced with GFRP longitudinal and shear reinforcements are offered. The knowledge gained from this research allows for the development of a rational methodology for modelling GFRP reinforced concrete beams, which subsequently can be used for extensive parametric studies and the formation of informed recommendations to design standards.

• 국제강구조저널
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• 제18권5호
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• pp.1617-1630
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• 2018

The crucial differences between conventional rail with split-type connectors and continuous welded rails are axial stress in the longitudinal direction and stability, as well as other issues generated under the influence of loading effects. Longitudinal stresses generated in continuously welded rails on railway bridges are strongly influenced by the nonlinear behavior of the supporting system comprising sleepers and ballasts. Thus, the track structure interaction cannot be neglected. The rail-support system mentioned above has properties of non-uniform material distribution and uncertainty of construction quality. The linear elastic hypothesis therefore cannot correctly evaluate the stress distribution within the rails. The aim of this study is to apply the nonlinear finite element method using the nonlinear coupling interface between the track and structural model and to illustrate the welded rail behavior under the loading effect and uncertain factors of the ballast. Numerical results of nonlinear finite analysis with a three-dimensional solid and frame element model are presented for a typical track-bridge system. A composite plate girder, modeled by solid and shell elements, is also analyzed to consider the behavior of the welded rail. The analysis result showed buckling under the independent calculations of load cases, including 'temperature change', 'bending of the supporting structure', and 'braking' of the railway vehicle. A parametric study of the load combination method and the loading sequence is also included in this analysis.

• Steel and Composite Structures
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• 제30권1호
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• pp.13-29
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• 2019

This work presents the buckling investigation of functionally graded plates resting on two parameter elastic foundations by using a new hyperbolic plate theory. The main advantage of this theory is that, in addition to including the shear deformation effect, the displacement field is modelled with only four unknowns and which is even less than the first order shear deformation theory (FSDT) and higher-order shear deformation theory (HSDT) by introducing undetermined integral terms, hence it is unnecessary to use shear correction factors. The governing equations are derived using Hamilton's principle and solved using Navier's steps. The validation of the proposed theoretical model is performed to demonstrate the efficacy of the model. The effects of various parameters like the Winkler and Pasternak modulus coefficients, inhomogeneity parameter, aspect ratio and thickness ratio on the behaviour of the functionally graded plates are studied. It can be concluded that the present theory is not only accurate but also simple in predicting the critical buckling loads of functionally graded plates on elastic foundation.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권12호
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• pp.5689-5695
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• 2012

본 연구에서는 차량에 적용되는 시트 재질인 폴리우레탄 폼의 점탄성 특성을 고려하여 시트와 인체의 진동특성을 시험 및 수치해석 방법을 이용하여 분석하였다. 압축 시험을 통해 폴리우레탄 폼의 점탄성 특성인 비선형성과 준-정역학적 특성을 구하였다. 또한 컨벌루션 적분법 및 비선형 강성 모델을 이용하여 폴리우레탄 폼의 점탄성 특성을 수학적으로 모델링하였다. 시트의 승차감 기여도를 분석하기 위하여 시트의 동역학 모델과 ISO5982의 표준 인체 수직진동 모델을 이용하여 수직 진동모델을 구성하고 관련 운동방정식을 유도하였다. 비선형 운동방정식은 Runge-Kutta 적분법을 이용하여 수치해석 시뮬레이션을 수행하였다. 철도차량의 차체 바닥에서 측정한 진동가속도 입력에 대한 시트와 인체의 응답 특성을 분석하고 시트 설계 파라미터에 대한 승차감 지수 값들의 변화를 분석하여 시트 설계에 대한 방법론을 제시하고자 한다.