• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 1997년도 추계학술대회논문집
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• pp.121-129
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• 1997

Bellows are suggested as energy absorbing elements for automotive steering systems. A metallic bellows has nearly constant axial collapse load which is desirable as an energy absorbing element for a steering column. Axial collapsability and bending flexibility of bellows can be utilized to reduce upward tilting and backward displacement of steering columns in the early stage of high speed crash. Since bending flexibility of bellows has negative effects on the vibration characteristics of steering columns it is necessary to maximize the first natural frequency of a bellows while maintaining its plastic bending flexibility and axial collapse load. An effort is made to attain optimum design of bellows based upon the Taguchi method. A general guideline for design of bellows is suggested.

• 대한조선학회논문집
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• 제28권2호
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• pp.251-267
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• 1991

평면 골조 구조물로 이상화된 Web frame의 최종강도를 합리적으로 추정하기 위해 기존의 탄성해석 방법 대신에 구조물의 소성붕괴를 최종상태로 가정하여 구조해석을 수행하는 소성 해석 방법으로 선형 계획법과 Compact procedure를 정식화 하였고, 그 결과를 탄소성 해석과 비교하여 Web frame의 안전성 평가에 있어서 소성강도 해석 방법의 유용성을 검토하였다. 또한 구조해석에 사용되는 변수들의 확률적 특성을 고려하여 구조물의 안전성 평가를 하는 신뢰성 해석을 위해 소성붕괴 해석에서 얻어지는 구조물이 소성 파괴모드를 신뢰성 모델로서 사용 하였으나, 선체와 같이 과잉 구속되어 있는 부정정 구조물이 갖는 다수의 파괴모드 문제를 처리 하기 위해 기본 파괴모드 해석 방법과 자동 파괴모드 해석 방법을 이용하였고, 얻어진 파괴 모드로 부터 Web frame의 파괴확률을 계산하여 구조물의 안전성 평가에 있어서 확정론적인(deterministic)방법과 확률론적인(probabilistic)방법을 비교 검토하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제34권1호
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• pp.37-45
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• 2020

Unstiffened and stiffened cylindrically curved plates are often used in ship structures. For example, they can be found on a deck with a camber, a side shell at the fore and aft parts, and the circular bilge part of a ship structure. It is believed that such cylindrically curved plates can be fundamentally modelled using a portion of a circular cylinder. From estimations using cylindrically curved plate models, it is known that the curvature generally increases the buckling strength compared to a flat plate under axial compression. The existence of curvature is also expected to increase both the ultimate and buckling strengths. In the present study, a series of finite element analyses were conducted on stiffened curved plates with several varying parameters such as the curvature, panel slenderness ratio, and web height and type of stiffener applied. The results of numerical calculations on stiffened and unstiffened curved plates were examined to clarify the influences of such parameters on the characteristics of their buckling/plastic collapse behavior and strength under an axial compression.

• Steel and Composite Structures
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• 제25권5호
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• pp.617-624
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• 2017

In this study, a new empirical method is presented to obtain Dynamic Increase Factor (DIF) in nonlinear static analysis of structures against sudden removal of a gravity load-bearing element. In this method, DIF is defined as a function of minimum ratio of difference between maximum moment capacity ($M_u$) and moment demand ($M_d$) to plastic moment capacity ($M_p$) under unamplified gravity loads of elements. This function determines the residual strength of a damaged building before amplified gravity loads. For each column removal location, a nonlinear dynamic analysis and a step-by-step nonlinear static analysis are carried out and the modified empirical DIF formulas are derived, which correspond to the ratio min $[(M_u-M_d)/M_p]$ of beams in the bays immediately adjacent to the removed column, and at all floors above it. Therefore, the new DIF can be used with nonlinear static analysis instead of nonlinear dynamic analysis to assess the progressive collapse potential of a moment frame structure. The proposed DIF formulas can estimate the real residual strength of a structure based on critical member.

• 해양환경안전학회지
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• 제17권3호
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• pp.295-300
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• 2011

선박은 상자형태 구조로 구성되어 있으며 선박의 선 수미, 선저만곡부, 갑판 등에 주로 사용하고 있다. 이런 구조는 박판구조이며 1차 지지부재로 사용된다. 평판구조와 비교하였을 때 상이한 거동을 보이며 일반적으로 압축하중을 받을 경우 곡률변화에 따라 다른 좌굴 및 최종 강도 경향을 나타냈다. 따라서 본 논문에서는 압축하중을 받고 있는 보강곡판인 1/2+1+1/2 bay 모델에 대하여 비선형유한요소해석을 수행하였으며 매개변수 영향은 곡률변화뿐만 아니라 세장비, 웨브높이/두께 등을 고려하여 해석모델에 대한 붕괴모드에 대해 검토하였다.

• Computers and Concrete
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• 제7권4호
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• pp.303-315
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• 2010

In this paper, we present a new finite Timoshenko beam element with a model for ultimate load computation of reinforced concrete frames. The proposed model combines the descriptions of the diffuse plastic failure in the beam-column followed by the creation of plastic hinges due to the failure or collapse of the concrete and or the re-bars. A modified multi-scale analysis is performed in order to identify the parameters for stress-resultant-based macro model, which is used to described the behavior of the Timoshenko beam element. The micro-scale is described by using the multi-fiber elements with embedded strain discontinuities in mode 1, which would typically be triggered by bending failure mode. A special attention is paid to the influence of the axial force on the bending moment - rotation response, especially for the columns behavior computation.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제44권4호
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• pp.449-463
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• 2012

For buildings subjected to blast loading, structural failure can be categorized into local failure (direct blast effects) and progressive collapse (consequential effects). In direct blast effects, the intensive blast pressures create localized failure of structural elements such as exterior columns and walls. Columns, and their behaviour, play a key role in these situations. Therefore investigating the behaviour of columns under blast loading is very important to estimate the strength, safety and reliability of the whole structure. When a building is subjected to blast loading, it experiences huge loading pressures and undergoes great displacement and plastic behaviour. In order to study the behaviour of an element under blast loading, in addition to elastic properties of materials, plastic and elastic-plastic properties of materials and sections are needed. In this paper, using analytical studies and nonlinear time-history analysis by Ansys software, the effects of shape of column sections and boundary conditions, on behaviour and local failure of steel columns under blast load are studied. This study identifies the importance of elastic-plastic properties of sections and proposes criteria for choosing the best section and boundary conditions for columns to resist blast loading.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제24권6호
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• pp.675-683
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• 2011

구조물의 우발적인 붕괴가 발생할 경우, 기둥 또는 기둥군(群)에 낙하물에 의한 충격이 가해지게 된다. 낙하물의 충격하중은 기둥부재의 하중변형관계에 따라 소성변형에너지로 흡수가 가능하다. 진행성 붕괴를 방지하기 위해서는 기둥부재의 에너지 흡수 능력이 상시지지 하는 연직하중과 낙하물의 충격하중을 합한 연직하중보다 커야 한다. 이를 위해 구조물이 최종 붕괴 상태에 도달되는 전 과정에 대한 기둥부재의 하중변형관계를 명확히 파악할 필요가 있다. 본 논문에서는 1층 4경간 평면철골프레임의 비선형유한요소해석을 실시하여 기둥부재의 우발적 손실에 대한 에너지 흡수 능력을 평가하였다. 또한, 극한해석을 실시하여 연직하중의 저하 정도를 비교 검토하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제20권2호
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• pp.218-227
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• 2014

본 연구에서는 실험 모형을 이용한 탄소성 대변형 시리즈 해석을 수행하여 플레이트 거더의 파손모드와 최종하중을 예측하였다. 수치해석 모형의 붕괴모드는 재하 시 플랜지에서 소성 힌지가 형성되었으며 실험모형의 붕괴모드와 일치하였다. 또한, 웹에서 항복선이 형성되어 크리플링 붕괴모드가 발생하는 것을 관찰할 수 있었으며 각각의 실험모형과 수치모형 최종하중의 평균값 1.07, 표준편차 0.04, 변동계수 0.04로 선형성을 유지하였으며 전체 최종하중 결과도 대략 8 % 오차를 나타내었다. 이는 수치모형 결과가 실험 및 적용 기준에 매우 만족하고 양호한 결과를 도출하였다고 생각한다. 따라서 알루미늄합금 플레이트 거더의 최종하중 예측 시 실험 및 적용 기준과 함께 병행하여 적용을 한다면 이에 대한 합리적 안전수준을 유지한다면 더 효율적이고 경제적 알루미늄 합금 플레이트 거더의 파손모드 및 최종하중에 대해 예측할 수 있을 거라고 생각한다.

• Steel and Composite Structures
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• 제22권2호
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• pp.235-255
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• 2016

This paper experimentally investigated the behavior of steel frame structures of traditional-style buildings subjected to combined constant axial load and reversed lateral cyclic loading conditions. The low cyclic reversed loading test was carried out on a 1/2 model of a traditional-style steel frame. The failure process and failure mode of the structure were observed. The mechanical behaviors of the steel frame, including hysteretic behaviors, order of plastic hinges, load-displacement curve, characteristic loads and corresponding displacements, ductility, energy dissipation capacity, and stiffness degradation were analyzed. Test results showed that the Dou-Gong component (a special construct in traditional-style buildings) in steel frame structures acted as the first seismic line under the action of horizontal loads, the plastic hinges at the beam end developed sufficiently and satisfied the Chinese Seismic Design Principle of "strong columns-weak beams, strong joints-weak members". The pinching phenomenon of hysteretic loops occurred and it changed into Z-shape, indicating shear-slip property. The stiffness degradation of the structure was significant at the early stage of the loading. When failure, the ultimate elastic-plastic interlayer displacement angle was 1/20, which indicated high collapse resistance capacity of the steel frame. Furthermore, the finite element analysis was conducted to simulate the behavior of traditional-style frame structure. Test results agreed well with the results of the finite element analysis.