• 제목/요약/키워드: Thin-walled

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Study of buckling stability of cracked plates under uniaxial compression using singular FEM

  • Saberi, Sina;Memarzadeh, Parham;Zirakian, Tadeh
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제69권4호
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    • pp.417-426
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    • 2019
  • Buckling is one of the major causes of failure in thin-walled plate members and the presence of cracks with different lengths and locations in such structures may adversely affect this phenomenon. This study focuses on the buckling stability assessment of centrally and non-centrally cracked plates with small-, intermediate-, and large-size cracks, and different aspect ratios as well as support conditions, subjected to uniaxial compression. To this end, numerical models of the cracked plates were created through singular finite element method using a computational code developed in MATLAB. Eigen-buckling analyses were also performed to study the stability behavior of the plates. The numerical results and findings of this research demonstrate the effectiveness of the crack length and location on the buckling capacity of thin plates; however, the degree of efficacy of these parameters in plates with various aspect ratios and support conditions is found to be significantly different. Overall, careful consideration of the aspect ratio, support conditions, and crack parameters in buckling analysis of plates is crucial for efficient stability design and successful application of such thin-walled members.

용접박판형강의 비탄성 좌굴 거동에 대한 연구 (A Study on the Inelastic Buckling Behavior of Welded Thin-Walled Sections)

  • 이상우;권영봉
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1996년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.11-18
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    • 1996
  • Inelastic buckling stress of Welded Thin-Walled Steel Sections was investigated by - using Spline Finite Strip Method. Several types of membrane residual stress and nonlinear stress-strain relationship were considered to produce reasonable fits to test results. A simple formula for the inelastic local buckling stress of welded sections was also proposed and compared with Korean Standard Specifications for Highway Bridges.

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Buckling Strength Analysis of Box-Column Including the Coupling Effect Between Local and Global Buckling

  • Paik, Jeom-K.
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1988년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.36-42
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    • 1988
  • In this study, a formulation of the idealized plate element based upon the idealized structural unit method(ISUM) firstly proposed by Ueda et.al is made in an attempt to analyze the geometric nonlinear behaviour up to the buckling strength of thin-walled long structures like box-column structure including the coupling effect between local and global buckling. An application to the example box-column is also performed and it is found that the present method gives reliable results with consuming very short computing times and therefore is very useful for evaluation of the buckling strength of thin-walled long structures.

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굽힘 하중을 받는 두꺼운 채널 빔의 해석 (Analysis of Thick-walled Composite Channel Beam Under Flexural Loading)

  • 최용진;전흥재;변준형
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2003년도 춘계학술발표대회 논문집
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    • pp.69-73
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    • 2003
  • A open section thick composite beam model is suggested in this study. In the model, the primary and secondary warping and transverse shear effects are incorporated. The rigidities associated with thick channel composite beam and thin channel composite beam are obtained and compared. The results show that the difference among rigidities of the thick and thin composite beams increase as the wall thickness increases.

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비틂홉킨슨봉을 이용한 알루미늄합금의 고속 전단변형 실험 (High strain rate test of aluminum alloy with torsional Hopkinson bar)

  • 전병선;유요한;정동택
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 1997년도 추계학술대회논문집
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    • pp.80-83
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    • 1997
  • The split Hopkinson bar technique is the most widely used method to study material behavior at high strain rate deformation. In the present paper, a torsional Hopkinson bar for testing thin-walled tube specimens at high strain rate is described. From the experiment of aluminum 6061, dynamic stress-strain relationship can be obtained and dynamic result is compared with static one.

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경량화용 차체구조 박육부재의 에너지 흡수특성 (The energy absorption characteristics of thin-walled members for the use of light-weight vehicles)

  • 김정호;윤규종;양인영
    • 한국안전학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.33-43
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    • 1996
  • In this paper, collapse test of thin-walled structures, which are widely used in the vehicle members is carried out to observe the dependence of cross-sectional forms and materials on the absorbed energy in the viewpoint of crashworthiness. Also, specimens consist of two kinds (Al, CFRP) with various thickness. Comparisons of circular specimens are made to find characteristics of the different specimens on the absorption ability according to specimen thickness and materials.

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이축 대칭단면을 갖는 박벽 원형아치의 면외좌굴해석 (Out-of-plane Buckling Analysis of Doubly Symmetric Thin-walled Circular Arch)

  • 김문영;민병철;김성보
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제10권3호통권36호
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    • pp.509-523
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    • 1998
  • 본 연구에서는 이축 대칭단면을 갖는 박벽 원형아치의 안정성해석을 수행할 수 있는 유한요소 이론 및 엄밀해를 제시하기 위하여, 가상일의 원리를 이용한 3차원 연속체의 운동방정식을 제시한다. 박벽단면의 구속된 비틂(restrained warping)효과를 고려하는 박벽 곡선보의 변위장을 도입하고 이를 연속체의 운동방정식에 대입하여 단면에 대해 적분함으로써 박벽 곡선보의 운동방정식을 유도한다. 단순지지되고 이축 대칭단면을 갖는 박벽 곡선보의 면외좌굴에 대한 엄밀해를 제시하고 박벽 곡선보를 유한요소로 분할하여 요소의 변위장을 요소 변위벡터에 관한 3차의 Hermitian 다항식으로 나타내어 운동방정식에 대입함으로써 탄성 강도행렬과 기하학적 강도행렬을 유도한다. 또한 본 연구에서 얻어진 엄밀해와 박벽 곡선보요소를 이용한 유한요소해석결과를 다른 연구자들의 결과 및 직선 박벽보 요소를 이용한 해석결과와 비교 검토를 함으로써 분 연구의 타당성을 입증한다.

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전단변형을 고려한 비대칭 박벽 곡선보의 자유진동해석 (Free Vibration Analysis of Non-symmetric Thin-Walled Curved Beams with Shear Deformation)

  • Kim, Nam-Il;Kim, Moon-Young;Cheol, Min-Byoung
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제7권4호
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    • pp.1-13
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    • 2003
  • 본 연구에서는 전단변형을 고려한 비대칭 박벽 곡선보의 자유진동해석을 수행할 수 있는 일반이론을 제시하기 위하여, 3차원 연속체에 대한 가상일의 원리로부터 전단변형 효과를 고려하고 비대칭 박벽단면과 ?(Warping)을 포함하는 변위장을 도심 축에 대해 정의한 후 곡선보의 변형도-변위관계로부터 공간 박벽 곡선보의 일반화된 탄성변형에너지와 운동에너지를 새롭게 유도한다. 또한, 전단변형이 고려된 곡선보의 총포텐셜에너지에 대해 변분을 취함으로써 평형방정식과 힘-변위관계를 제시한다. 한편, 제시된 이론에 대해 등매개 보요소를 도입하여 유한요소 정식화를 수행하였으며 곡선보의 동적 거동특성을 조사하기 위하여 전단변형, 곡률효과 그리고 진동모드에 대한 매개변수 연구를 수행한다. 마지막으로, 본 연구의 타당성을 입증하기 위하여, 다양한 해석예제에 대한 3차원 고유진동수를 산정하고 타 연구자들의 결과 및 ABAQUS의 쉘요소를 이용한 해석결과와 비교ㆍ검증한다.

시위 방향 비대칭 단면의 복합재료 박벽보의 동특성 연구: II. 다중-셀 (Dynamic Characteristics of Composite Thin-Walled Beams with a Chord-Wise Asymmetric Cross-Section: II. Multi-Cell)

  • 김근택
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.51-59
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    • 2019
  • 이번 연구에서는 앞서 Part I [1]에서 수행한 단일-셀(single-cell) 모델에 이어, 시위 방향으로 비대칭성 단면을 가지는 다중-셀(multi-cell) 복합재료 박벽보(thin-walled beam) 모델을 선정하여, 단면의 형상에 대한 이론적인 동특성을 해석하였다. 이를 위해 와핑 구속 효과와 전단 변형 효과, 보의 테이퍼비와 단면비 등을 고려하였다. Part I에서와 마찬가지로 다중-셀 단면의 질량 및 강성 계수와 고유 진동수 등의 특성을 조사하였다. 특히, 다중-셀과 단일-셀 단면을 비교하고, 다중-셀 단면의 고유 진동수에 미치는 테이퍼비와 단면비의 영향을 비교 분석하였다. 또한, 단면의 비대칭성과 와핑 함수를 보정하지 않은 경우에 대해 그 결과를 비교하였다.