• 대한조선학회논문집
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• 제47권2호
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• pp.210-224
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• 2010

The aim of the present study is to investigate the buckling strength of plates and stiffened panels with opening under transverse thrust and shear actions. It is observed that the existing design formulation for critical-buckling strength of plates are not valid for perforated plates, because the current design formulation trends can significantly overestimate or underestimate the load-carrying capacity of plates when plates have large opening and/or are thick. A series of eigen value and elastic.plastic large deflection finite element analyses are carried out with varying the aspect ratio of plate, the opening size and location on plate until and after the ultimate strength is reached. Based on the results obtained from the present study, closed-form design formulations for the elastic buckling strength of plates and stiffened panels with opening are derived. The derived design formulations are considered plasticity correction of the material and verified by experimental tests and results of nonlinear finite element computations.

• 한국항해항만학회지
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• 제31권3호
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• pp.235-245
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• 2007

선체의 갑판부와 선저부 그리고 해양구조물의 기본적인 구조는 보강판이다. 보강판넬은 한쪽방향으로 위치한 보강재 혹은 종/횡 방향으로 복잡하게 위치한 구조를 이루고 있으며, 후자의 모델을 그릴리지 구조라고 부른다 선체구조설계 단계에서 선박의 종강도 평가는 가장 중요한 항목이다. 일반적으로, 극심한 해상상태에 놓인 선박의 선저부에는 호깅조건에 의해 발생되는 횡모멘트에 기인하여 압축하중이 작용하게 되며, 이와 동시에 수압하중 작용으로 인한 국부휭모멘트가 작용된다. 본 논문에서는, 구조해석 결과의 검증을 위해서 여러 가지 해석프로그램 및 현재 사용되고 있는 선급룰과의 비교를 하여 횡하중의 영향에 따른 압축최종강도에 대해 분석하고, 여러 가지 설계변수를 변화하여, 각각의 영향을 검토하고, 최종적으로 조합하중 조건에서의 횡하중의 영향에 대해서 분석하였다. 본 연구에서 얻어진 결과들은 최종한계상태설계법에 기반을 두고, 조합하중이 작용하는 선체보강판의 구조강도 거동에 대해서 하중성분에 대한 관계를 고찰하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제30권6호
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• pp.439-446
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• 2006

선체는 기본적으로 판부재들의 조합으로 구성되어 있으며 상당수는 유공판(Perforated plate)으로 이루어져있다. 선체에 설치된 유공판으로서는 선체 상갑판 해치(하역시설로 사용), 선저부의 거더와 플로어(중량경감과 선박 건조 및 검사시 통로확보용), 다이어프램(중량경감 및 파이프 관통의 목적)등이 있다. 이들 유공판에 압축하중이 작용하면 좌굴과 극한강도 특성이 크게 변화할 뿐만 아니라 수반되는 면내응력도재 분포하게 되어 심각한 문제를 발생한다. 실적선에서는 유공주위에 스티프너 보강을 통하여 취약한 좌굴강도 보완하고 있으며, 유공을 고려한 실선에서 사용 중인 유공보강판 모델을 적용하여 좌굴강도 및 극한강도를 파악할 필요성이 있다. 이와 같은 측면에서 각 조선소에서는 각국 선급들이 제시하는 유공판의 좌굴설계식을 사용하여 강도계산을 하고 있으나 임의의 유공크기에 대한 좌굴강도 및 극한강도 평가법을 찾기란 매우 어려운 일이다. 본 연구에서는 실선에서 사용 중인 유공보강판의 모델을 조사하여 비선형 유한요소법(ANSYS)을 사용하여 면내 압축하중이 작용하는 경우에 대해서 유공비, 웹 치수, 두께 그리고 보강재 단면을 변화시켜가며, 극한강도 시리즈 해석을 수행하고 압축극한강도에 미치는 영향을 검토하였다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제8권6호
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• pp.602-614
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• 2016

It is necessary to develop an efficient optimization technique to perform optimum designs which have given design spaces, discrete design values and several design goals. As optimization techniques, direct search method and stochastic search method are widely used in designing of ship structures. The merit of the direct search method is to search the optimum points rapidly by considering the search direction, step size and convergence limit. And the merit of the stochastic search method is to obtain the global optimum points well by spreading points randomly entire the design spaces. In this paper, Pareto Strategy (PS) multi-objective function method is developed by considering the search direction based on Pareto optimal points, the step size, the convergence limit and the random number generation. The success points between just before and current Pareto optimal points are considered. PS method can also apply to the single objective function problems, and can consider the discrete design variables such as plate thickness, longitudinal space, web height and web space. The optimum design results are compared with existing Random Search (RS) multi-objective function method and Evolutionary Strategy (ES) multi-objective function method by performing the optimum designs of double bottom structure and double hull tanker which have discrete design values. Its superiority and effectiveness are shown by comparing the optimum results with those of RS method and ES method.

• 대한조선학회논문집
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• 제48권6호
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• pp.528-538
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• 2011

As a forming method for curved hull plates more efficient than the flame bending, mechanical bending using multi point press forming and die-less forming is discussed in this paper. the mechanical forming is a flexible manufacturing system for automatically forming of hull parts. It is especially suited to varied curved parts. This paper discusses a multiple point pressing machine composed of a pair of reconfigurable punches in order to achieve the rapid forming of curved hull plates using division forming and presents how forming information is obtained from the given design surface. Although the mechanical forming can be efficient in the metal forming, spring back after pressing is a phenomenon which must be carefully considered when quantifying the process variables. If the spring back is not accurately controlled, the fabricated shell plate cannot meet assembly tolerance. This paper describes the principles to calculate the proper stroke of each punch at the divided areas. the strokes are determined by an iterative process of sequential pressing and spring back compensation from an unfolded flat shape to its given design surface. FEA(finite element analysis) is used to simulate the spring back of the plate and the IDA(iterative displacement adjustment) method adjusts the offset of pressing punches from the deformation results and the design surface. The shape deviations of two surfaces due to spring back are compensated by integrated system using FEA and IDA method. For the practical application, It is aimed to develop an integrated system that can automatically perform the compensation process and calculate strokes of punches of the double sides' reconfigurable multiple-press machine and some experimental results obtained with mechanical bending are presented.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.732-739
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• 2005

The determination of sound pressure radiated from periodic plate structures is fundamental in the estimation of noise level in aircraft fuselages or ship hull structures. As a robust approach to this problem, here a very general and comprehensive analytical model is developed for predicting the sound radiated by a vibrating plate stiffened by periodically spaced orthogonal symmetrical beams subjected to a sinusoidally time varying point load. In this these, we experiment with the numerical analysis using the space harmonic series and the SYSNOISE for measuring the vibration mode and character of response caused by sound radiation with adding the harmonic point force in the thin isotropic plate supported by the rectangular lattice reinforcement. We used the reinforcements, beams of open type section like the style of 'ㄷ' letter; the space of the beams were chosen to be 0.2m, 0.3m, 0.4m. We studied the behavior of sound pressure levels, analysis of vibration mode between support points, connection between frequency function and sound pressure levels, and connection between position function and sound pressure levels.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제12권1호
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• pp.116-128
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• 2020

In the shipbuilding industry, three-dimensional (3D) templates play a key role in the completeness evaluation of shell plates with a large curvature in the shell-plate fabrication process. Currently, the information of 3D templates from a ship computer-aided design system is limited; thus, manufacturers depend on their experience to produce the templates manually. This results in the inaccuracy of templates in addition to increased production time. Therefore, if the pieces of the 3D templates can be produced automatically with accurate information, the lead time of the fabrication process can be reduced. In this study, we define a new type of template piece and develop methods for extending a boundary template and converting manufacturing information into numerical control machine input. In addition, based on the results of the study, we propose a production automation system for 3D template pieces. This system is expected to reduce the lead time of the fabrication process.

• 해양환경안전학회지
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• 제23권6호
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• pp.731-738
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• 2017

쌍동선의 경우 선미의 형상적인 특이성으로 인하여, 두 개의 선체를 연결하는 부위는 선박의 항해 시 발생되는 피칭운동에 의한 손상이 자주 발생하고 있으며, 이로 인하여 주변부에 대한 구조보강 설계가 필요하다. 이러한 국부 보강에 대한 구조설계 지침이 명확하지 않기 때문에, 엔지니어는 판 두께, 보강재 변경 및 프레임 간격을 줄이는 방법으로 대응을 하고 있다. 그러나 이러한 부위는 선박의 길이방향으로 약 85 % 이상 위치하고 있기 때문에, 최소 구조부재를 국부 보강하여 중량 증가를 최소화하고, 이에 따른 건조비 증가 및 건현확보의 문제를 해결해야 한다. 따라서 본 연구에서는 KR(한국선급)의 고속경구조선 규칙을 바탕으로, 쌍동형 카페리 구조설계 절차를 분석하고 추가가 필요한 항목을 발굴하여 쌍동형 구조설계 프로그램을 개발하였다. 좌굴강도 평가 절차서 및 프로그램에 대한 신뢰성을 확보하기 위하여, 타 선급의 기준과 비교 검토를 수행하여 6 %내 차이가 발생함을 확인하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제33권3호
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• pp.66-80
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• 1996

최근 고장력강(高張力鋼)이 구조물에 폭넓게 사용되고 있어서 판두께가 얇아지고 있다. 판두께가 얇아지므로해서 좌굴(座屈)이 발생하기 쉽다. 그러므로 좌굴(座屈)발생후 판의 거동(擧動)을 정확하게 파악하는 것은 중요하다. 좌굴(座屈) 발생후 2차좌굴(次座屈)이라고 하는 하중하(荷重下)에서는 판(板)의 처짐모드가 갑자기 변한다. 전체구조물의 붕괴강도(崩壞强度)를 고려할 때 2차좌굴(次座屈)은 매우 중요하다. 이런 관점에서 본 연구에서는 면내압축하중(面內壓縮荷重)을 받는 판(板)의 2차좌굴거동(次座屈擧動)에 관하여 연구하였다. 초기처짐을 갖는 판(板)을 대상으로 하여 탄성대변형해석(彈性大變形解析)을 실시하여, 2차좌굴(次座屈)의 영향을 검토하였다. 그 결과로서 다음과 같은 결론(結論)을 얻었다. 즉, 정사각형판은 대칭의 처짐성분은 영향이 있으나 비대칭의 처짐성분은 영향이 전혀 없다. 또한, 종횡비(縱橫比)를 갖는 판(板)은 모든 처짐성분의 영향이 있으며 초기좌굴(初期座屈)후 면내강성(面內剛性)이 계속적으로 감소한다.

• 대한조선학회지
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• 제13권4호
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• pp.19-24
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• 1976

Some method of analysis of rectangular plates under distributed load of various intensity with all edges built in are presented in. Analysis of many structures such as bottom, side shell, and deck plate of ship hull, and flat slab, deck systems of bridges is a problem of plate with continuous supports or clamped edges. When the four edges of rectangular plate is simply supported, the double fourier series solution developed by Navier can represent an exact result of this problem. If two opposite edges are simply supported, Levy's method is available to give an "exact" solution. When the loading condition and boundary condition of a plate does not fall into these cases, no simple analytic method seems to be feasible. Analysis of a plate under distributed loads of various intensity with all edges built in is carried out by applying Navier solution and Levy's method as well as "Principle of Superposition" In discussing this problem we start with the solution of the problem for a simply supported rectangular plate and superpose on the deflection of such a plate the deflections of the plate by slopes distributed along the all edges. These slopes we adjust in such a manner as to satisfy the condition of no rotation at the boundary of the clamped plate. This method can be applied for the cases of plates under irregularly distributed loads of various intensity with two opposite edges simply supported and the other two edges clamped and all edges simply supported and this method can also be used to solve the influence values of deflection, moment and etc. at arbitrary position of plates under the live load.