• Structural Engineering and Mechanics
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• 제51권1호
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• pp.111-130
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• 2014

The aim of this study is to investigate the effects of the beam aspect ratio(L/h), hole diameter, hole location and stacking layer sequence ($[0/45/-45/90]_s$, $[45/0/-45/90]_s$ and $[90/45/-45/0]_s$) on natural frequencies of glass/epoxy perforated beams under room and high (40, 60, 80, and $100^{\circ}C$) temperatures for the common clamped-free boundary conditions (cantilever beam). The first three out of plane bending free vibration of symmetric laminated beams is studied by Timoshenko's first order shear deformation theory. For the numerical analyses, ANSYS 13.0 software package is utilized. The results show that the hole diameter, stacking layer sequence and hole location have important effect especially on the second and third mode natural frequency values for the short beams and the high temperatures affects the natural frequency values significantly. The results are presented in tabular and graphical form.

• 한국추진공학회지
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• 제19권1호
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• pp.9-17
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• 2015

기본 유동 형상은 상대적으로 얇은 중간층이 연료와 공기 사이에 끼어있는 평행 2단 혼합층으로 구성되어 있다. 본 연구는 중간층의 두께 변화에 따른 연소 향상을 수치해석을 통해 조사하였다. 이 경우에, 난류 혼합층에서 열 방출에 의한 효과가 중요하다. 수치해석을 수행하기 위해 완전 보존적인 비정상 2차 시간 정확도의 하부 반복 기법과 2차 총 변화 억제 기법을 k-${\omega}$ 전단응력이동 모델이 결합된 유한체적법과 함께 사용하였다. 다음과 같이 3개의 경우에 대해 해석을 수행하였다. 연료와 공기로 구성된 단일 혼합층, 연료와 공기 사이에 불활성 기체층이 끼어있는 2단 혼합층, 그리고 연료와 공기 사이에 차가운 연료층이 끼어있는 2단 혼합층. 수치해석은 중간 기체층이 1, 2, 4 mm 인 경우에 대하여 수행되었다. 기체층의 총 두께는 4 cm이다. 불활성기체층이 2, 4 mm인 경우와 저온의 연료층이 4 mm인 경우에 단일 혼합층의 경우보다 연소영역이 확대된다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제15권5호통권66호
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• pp.591-601
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• 2003

파형강판은 파형 형상으로 가공된 강판으로 높은 면내, 면외 방향의 강성을 갖으며, 건물, 교량 등으로 적용도가 높아지고 있다. 파형강판을 플레이트 거더나 프리스트레스트 박스거더교의 복부판으로 적용하면, 파형강판의 Accordion효과에 의해 플랜지가 휨응력을 복부판이 전단응력을 대부분 지지하는 효율적인 구조를 얻을 수 있다. 전단응력을 받는 파형 강판은 전체좌굴, 국부좌굴, 및 연성좌굴에 의해 내하력을 상실할 수 있다. 좌굴 강도에 미치는 기하학적인 인자들의 영향을 파악하기 위하여 유한요소해석법을 이용한 좌굴해석이 수행되었다. 해석결과는 복부판의 좌굴강도와 좌굴형상이 개개 인자들에 의존할 뿐만 아니라 패널의 세장비와 같은 두 개의 변수가 상호작용하는 복합변수에 의존하는 것을 보여주었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제9권4호통권33호
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• pp.601-609
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• 1997

본 연구에서는 4개의 변수로 구성된 단순화된 고차전단변형이론에 근거한 복합적층판의 휨과 진동결과를 해석하였으며 적층판의 배열형태는 중립축을 중심으로 역대칭으로 적층되어있고 변수를 1개 줄여 해석하여도 기존의 고차전단변형이론의 결과와 비교하여 정확도에 큰 차이가 없음을 알 수 있었다. 단순화된 고차전단변형이론에 의한 결과를 1차전단변형이론과 3차전단변형이론에 의한 해와 비교 분석하였으며 복합재료 설계자나 이론과 실험의 상관관계를 연구하는 연구자 혹은 프로그램의 정확도를 검증하려고 하는 수치해석자들을 위해 결과자료들을 도표화하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제18권3호
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• pp.289-299
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• 2006

강바닥판 교량은 비교적 얇은 강판을 서로 용접에 의해 연결한 구조물로서 많은 양의 용접을 피할 수 없다. 강바닥판의 횡리브복부판에서는 전단력과 비틀림 모멘트가 작용하는 동시에 종리브의 비틀림으로 인한 면내 면외 변형이 작용하기 때문에 종리브-횡리브 복부판-데크플레이트 교차부 및 횡리브복부판 컷아웃(슬릿)부에서 응력집중 현상이 두드러지게 발생하게 된다. 본 논문에서는 교차부 및 컷아웃(슬릿)부에서의 응력집중 현상 완화 및 피로성능 개선에 유리한 구조상세를 도출하고자 교차부에 스캘럽 유무 및 횡리브 복부판면과 일치되도록 종리브 내부에 설치하는 다이아프램의 설치 유무를 매개변수로 구조해석을 수행하였다. 다이아프램을 설치하는 동시에 교차부에 스캘럽을 두지 않을 경우 교차부 및 컷아웃(슬릿)부에서 최대응력 감소효과가 있음을 알 수 있었다. 따라서 교차부 및 컷아웃부에서의 응력집중 현상을 완화시켜 피로성능 개선에 기대효과가 있음을 알 수 있었다.

• Steel and Composite Structures
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• 제18권1호
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• pp.255-271
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• 2015

This paper presents the natural frequency of a composite girder with corrugated steel web (CGCSW). A corrugated steel web has negligible in-plane axial stiffness, due to the unique characteristic of corrugated steel webs, which is called the accordion effect. Thus, the corrugated steel web only resists shear force. Further, the shear buckling resistance and out-of-plane stiffness of the web can be enhanced by using a corrugated steel web, since the inclined panels serve as transverse stiffeners. To take these advantages, the corrugated steel web has been used as an alternative to the conventional pre-stressed concrete girder. However, studies about the dynamic characteristics, such as the natural frequency of a CGCSW, have not been sufficiently reported, and it is expected that the natural frequency of a CGCSW is different from that of a composite girder with flat web due to the unique characteristic of the corrugated steel web. In this study, the natural frequency of a CGCSW was investigated through a series of experimental studies and finite element analysis. An experimental study was conducted to evaluate the natural frequency of CGCSW, and the results were compared with those from finite element analysis for verification purpose. A parametric study was then performed to investigate the effect of the geometric characteristics of the corrugated steel web on the natural frequency of the CGCSW. Finally, a simplified beam model to predict the natural frequency of a CGCSW was suggested.

• 한국지구과학회지
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• 제25권1호
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• pp.22-31
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• 2004

Laboratory experiments were conducted in order to find effects of the intermediate principal stress of ${\sigma}_{2}$ on rock fractures and faults. Polyaxial tests were carried out under the most generalized compressive stress conditions, in which different magnitudes of the least and intermediate principal stresses ${\sigma}_{3}$ and ${\sigma}_{2}$ were maintained constant, and the maximum stress ${\sigma}_{1}$, was increased to failure. Two crystalline rocks (Westerly granite and KTB amphibolite) exhibited similar mechanical behavior, much of which is neglected in conventional triaxial compression tests in which ${\sigma}_{2}$ = ${\sigma}_{3}$. Compressive rock failure took the form of a main shear fracture, or fault, steeply dipping in ${\sigma}_{3}$ direction with its strike aligned with ${\sigma}_{2}$ direction. Rock strength rose significantly with the magnitude of ${\sigma}_{2}$, suggesting that the commonly used Mohr-type failure criteria, which ignore the ${\sigma}_{2}$ effect, predict only the lower limit of rock strength for a given ${\sigma}_{3}$ level. The true triaxial failure criterion for each of the crystalline rocks can be expressed as the octahedral shear stress at failure as a function of the mean normal stress acting on the fault plane. It is found that the onset of dilatancy increases considerably for higher ${\sigma}_{2}$. Thus, ${\sigma}_{2}$ extends the elastic range for a given ${\sigma}_{3}$ and, hence, retards the onset of the failure process. SEM inspection of the micromechanics leading to specimen failure showed a multitude of stress-induced microcracks localized on both sides of the through-going fault. Microcracks gradually align themselves with the ${\sigma}_{1}$-${\sigma}_{2}$ plane as the magnitude of ${\sigma}_{2}$ is raised.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권1호
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• pp.48-53
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• 2005

본 연구의 목적은 기계적인 전단층 자극방법을 이용 스월제트 혼합향상의 가능성을 고찰함에 있다. 이를 위해 기계적 자극장치가 설계, 제작되었다. 주요 구성품으로는 두개의 아음속 노즐, 스월 발생기, 그리고 유동 자극기 등이다. 실험은 다음과 같은 다양한 헬리컬 모드들에서 수행되었다; m=+0, m=$\pm$1, m=$\pm$2, m=$\pm$3, m=$\pm$4. 열선유속계를 이용한 plane 파동과 헬리컬 파동 자극에 따른 제트속도 측정이 이루어 졌다. 다양한 헬리컬 모드에서의 결과 값들이 기준 값(plane-wave)과 비교되었다. 획득된 결과는 3-D mesh plot 과 2-D contour plot으로 표현되었다. 이로써 새로 고안된 장치는 헬리컬 불안정파 자극에 대한 효과를 입증하였고 또한 결과적으로 스월제트의 혼합을 증진시켰다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제53권2호
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• pp.189-204
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• 2015

After the large destruction of Lisbon due to the 1755 earthquake, the city had to be almost completely rebuilt. In this context, an innovative structural solution was implemented in new buildings, comprising internal timber framed walls which, together with the floors timber elements, constituted a 3-D framing system, known as "cage", providing resistance and deformation capacity for seismic loading. The internal timber framed masonry walls, in elevated floors, are constituted by a timber frame with vertical and horizontal elements, braced with diagonal elements, known as Saint Andrew's crosses, with masonry infill. This paper describes an experimental campaign to assess the in-plane cyclic behaviour of those so called "frontal" walls. A total series of 4 tests were conducted in 4 real size walls. Two models consist of the simple timber frames without masonry infill, and the other two specimens have identical timber frames but present masonry infill. Experimental characterization of the in-plane behaviour was carried out by static cyclic shear testing with controlled displacements. The loading protocol used was the CUREE for ordinary ground motions. The hysteretic behaviour main parameters of such walls subjected to cyclic loading were computed namely the initial stiffness, ductility and energy dissipation capacity.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제21권2호
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• pp.151-168
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• 2005

In this paper an energy method is presented for the linear buckling analysis of first order shear deformable plates. The displacement fields are defined in terms of the shape functions, which correspond to a set of predefined points and are composed of significantly high order polynomials. The locations of these points are found by mapping the geometry using the naturalized coordinates and bilinear shape functions. In order to evaluate the method, fully clamped and simply supported rectangular plates subjected to uniform uniaxial compressive loading on two opposite edges of the plate are investigated thoroughly and the results are compared with the exact solution given in the monograph of Timoshenko and Gere (1961). The method is extended to the analysis of perforated plates, wherein the negative stiffness computed over the opening area from in-plane and out-of-plane deformation modes is superimposed to the stiffness of the full plate. Numerical results are then favorably compared with those obtained by finite element methods. Other cases such as; rectangular plates with eccentrically located openings of different shapes are studied and reported in this paper with regards to the effect of aspect ratio, hole size, and hole position on the buckling. For a square plate with a large circular opening at the center, diameter being 80 percent of the length, the present method yields buckling coefficient 12.5 percent higher than the one from the FEM.