• 한국정밀공학회지
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• 제33권10호
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• pp.805-811
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• 2016

Prior to installation in a navy ship, shipboard equipment should be qualified by shock test requirements. The multi-function console mounted on the elastic platform of the ship should also withstand given shock loads. In this study, both real shock test methods, as well as numerical computer simulations using the finite element method were used to verify structural durability under shock load conditions. First, we used domestic test facilities to perform possible shock tests, including an impact hammer test, a drop table test and a shaker shock test. Full model tests satisfying the shock response spectrum level were performed. Thereafter, an analytical model of the complex console structure was built by the finite element method. Finally, numerical results were verified by modal test results of the real product and an FEA analysis was also performed with a full model transient response analysis.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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• pp.7-12
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• 2007

본 연구에서는 선행연구에 의해 설계되어진 20인승급 소형 위그선의 주날개 구조를 엔진 및 프로펠러에 의해 유발되는 진동을 가진력으로 하여 강제진동 해석을 수행하였다. 대상 위그선은 왕복엔 진을 날개에 장착하여 프로펠러에 의한 추력으로 비행하며， 미는 형식(Pusher Type)의 엔진 배열을 취하고 있다. 유한요소해석을 위해서 구조해석 상용프로그랩인 MSC/NASTRAN을 사용하였으며， 엔진의 주요 진동 특성인 X-mode 와 Y-mode 그리고 Z-mode를 특정 가진 주파수로 하여 주파수 응답 해석을 수행하였고, 엔진의 추력방향 진동 모드인 X-mode를 프로펠러의 회전에 의해 진동을 수반하는 가진 추력으로 가정하여 과도응답 해석을 수행한 후 날개의 진동 특성을 살펴보았다.

• 한국해양공학회지
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• 제22권4호
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• pp.65-71
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• 2008

In many cases, open-type plate breakwaters use plates with multiple holes; the holes serve as energy dissipaters and weight reducers. Because of the multi-holes configuration, stress concentration should be considered during the design process. Among several design loading conditions, the loads from a possible collision with a man-made vessel or other unexpected events many damage a multi-perforated steel plate. In that case, the structural behavior of a multi-perforated steel plate is quite significant, and is not well understood. This study presents a collision analysis for a multi-perforated steel plate. First, four different perforation topologies (three with circles and one with squares) were selected to investigate the effect of different hole shapes on the structural response. Second, the wave force at a specific site was calculated and loaded onto a steel plate as a static load. The static stresses were used for reference values. Third, two rigid body impacters (cubical & cylindrical) were applied to the steel plates to investigate the transient stress responses. In addition, two different impacting angles ($45^{\circ}\;&\;90^{\circ}$) were selected to investigate the angle effect. From the collision analysis, the significance of the transient stresses was emphasized.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제50권6호
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• pp.755-772
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• 2014

A simplistic approach towards evaluation of complete load deflection response of Reinforced Concrete (RC) flexural members under post fire (residual) scenario is presented in this paper. The cross-section of the RC flexural member is divided into a number of sectors. Thermal analysis is performed to determine the temperature distribution across the section, for given fire duration. Temperature-dependent stress-strain curves for concrete and steel are then utilized to perform a moment-curvature analysis. The moment-curvature relationships are obtained for beams exposed to different fire durations. These are then utilized to obtain the load-deflection plots following pushover analysis. Moreover one of the important issues of modeling the initial stiffness giving due consideration to stiffness degradation due to material degradation and thermal cracking has also been addressed in a rational manner. The approach is straightforward and can be easily programmed in spreadsheets. The presented approach has been validated against the experiments, available in literature, on RC beam subjected to different fire durations viz. 1hr, 1.5hrs and 2hrs. Complete load-deflection curves have been obtained and compared with experimentally reported counterparts. The results also show a good match with the results obtained using more complicated approaches such as those involving Finite element (FE) modeling and conducting a transient thermal stress analysis. Further evaluation of the beams during fire (at elevated temperatures) was performed and a comparison of the mechanical behavior of RC beams under post fire and during fire scenarios is made. Detailed formulations, assumptions and step by step approach are reported in the paper. Due to the simplicity and ease of implementation, this approach can be used for evaluation of global performance of fire affected structures.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.762-764
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• 2001

In order to evaluate the structural safety from an earthquake, the seismic analysis of large structures such as GIS in electric power substations and equipments for nuclear power plant has been carried out because the seismic qualification by experiment is very expensive. This paper presents the seismic analysis of the 72.5kV GIS produced by LGIS. The finite element model of the GIS is developed and analyzed using ANSYS. The model consists of beam elements for the enclosures and mass elements for the conductors and the mechanisms. Using the transient analysis under seismic load, the structural safety is verified.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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• pp.222-227
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• 2008

This study is focused on an integrated numerical modeling enabling one to investigate the dynamic behavior and failure of 2-D textile composite and 3-D orthogonal woven composite structures weakened by micro-cracks and subjected to an impact load. The integrated numerical modeling is based on: I) determination of governing equations via a three-level hierarchy: micro-mechanical unit cell analysis, layer-wise analysis accounting for transverse strains and stresses, and structural analysis based on anisotropic plate layers, II) development of an efficient computational approach enabling one to perform transient response analyses of 2-D plain woven and 3-D orthogonal woven composite structures featuring the matrix cracking and exposed to time-dependent loads, III) determination of the structural characteristics of the textile-layered composites and their degraded features under various geometrical yarn shapes, and finally, IV) assessment of the implications of stiffness degradation on dynamic response to impact loads.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권8호
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• pp.44-54
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• 2018

복합발전플랜트 배열회수보일러 고압증발기의 기기인 분배기에 대하여 설계조건과 과도운전조건을 고려하여 응력 및 피로에 관한 안전성을 평가하였다. 먼저, 배열회수보일러 튜브군 모델의 해석결과로부터 분배기의 상부에 연결되는 수직 강수관, 하부에 연결되는 수직 급수배관, 열교환기의 입구헤더로 향하는 수평방향의 방사형 배관들에 대하여 노즐하중을 도출하였다. 이와 같이 구한 노즐하중은 분배기의 상세모델에 대한 설계조건과 과도운전조건의 해석 시에 노즐 단면에 가해지는 하중으로 사용하였다. 분배기의 상세한 해석모델을 만들고 설계조건의 내압과 노즐하중에 대한 정적구조해석을 수행하였다. 설계조건에서 최대응력은 수평방향 배관의 노즐 보어에서 발생하였다. 최대응력 위치의 국부 1차 막응력이 쉘과 노즐에서 허용기준보다 작으므로 ASME Code의 허용기준을 만족하는 것으로 나타났다. 배열회수보일러에 주어진 8가지 과도운전조건을 고려하여, 분배기의 상세모델에 대하여 열해석을 수행하고, 과도운전 시의 내압, 노즐하중, 열하중에 대한 과도구조해석을 수행하였다. 과도운전조건에서 최대응력은 분배기 상부의 수직 강수관 노즐 부위에서 발생하였다. ASME Code에 의거하여 수직 강수관 노즐 부위의 피로수명을 평가하였다. 결과적으로 계산된 누적피로사용계수가 허용기준보다 작으므로 기대수명 동안에 피로파손에 관하여 안전한 것으로 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제11권3호
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• pp.87-94
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• 2007

구조물의 동적해석은 크게 시간영역과 주파수영역해석으로 나눌 수 있다. 시간영역해석은 직접적분법과 모드중첩법 등을 사용하며 주파수영역해석은 DFT법을 적용하고 있다. 일반적으로 DFT법은 주기함수에 대한 응답을 산정할 경우 효과적인 해석방법이지만 비주기함수인 경우 정확한 해석결과를 얻을 수 없어 주기를 크게 하거나 응답을 수정하여 해의 정확성을 향상시키고 있다. 따라서 본 연구는 비주기함수인 이동하중을 받는 구조물에 대해 시간영역과 주파수영역에서 동적응답을 산정하였다. 그 결과 구조물의 자유진동주기를 크게 하거나 응답을 수정하여 DFT법을 적용한다면 주파수영역에서도 충분히 정확한 해석결과를 얻을 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제28권2호
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• pp.187-195
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• 2015

가스 생산용 해양플랜트 설비에서 발생할 수 있는 폭발사고의 경우, 구조 시스템의 기하학적 특성이나, 바람, 가스 누출율 등과 같은 환경적 조건에 의해 피해 규모의 범위가 상당하다. 따라서 폭발파에 의한 구조 부재의 응답을 분석하기 위해서는 이러한 조건들을 고려한 가스폭발 수치해석 과정이 반드시 필요하다. 본 연구에서는 FPSO 탑사이드의 형상 및 장비 배치와 같은 세부적인 부분까지 고려하여 폭발해석을 수행하였으며, 이를 바탕으로 획득한 하중 이력들의 특성을 분석하였다. 또한 다양한 형태로 나타나는 폭발하중 이력들 중 구조물 손상에 직접적으로 영향을 미칠 수 있는 최대 압력과 지속시간들을 고려하여 유한요소해석 시 하중조건으로 적용한 후, 부재의 응답특성에 관한 분석을 수행하였다. 유한요소해석 모델은 실제 구조물에 적용이 가능하고, 복잡한 형상을 이상화한 단 자유도 및 다 자유도 모델을 사용하였다. 정 압력 및 부 압력단계의 최대 압력이 증가함에 따라 구조 부재의 최대 응답이 증가하였고, 부 압단계에서 하중 지속시간이 증가함에 따라 구조물의 최대 변위가 증가는 경향을 보였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제5권3호
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• pp.195-221
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• 2013

A centrifuge model study is carried out to investigate the behavior of pile subject to negative skin friction induced by pile installation, ground water drawdown and surcharge loading. A single end-bearing pile is examined as the induced negative skin friction would induce the most severe stress on the pile structural material as compared to friction piles. In addition, the behavior of the pile under simultaneous negative skin friction and dead/live loads is examined. To facilitate detailed interpretations of the test results, the model setup is extensively instrumented and involves elaborate test control schemes. To further examine the phenomenon of negative skin friction on an end-bearing pile, finite element analyses were conducted. The numerical analysis is first validated against the centrifuge test data and subsequently extended to examine the effects of pile slenderness ratio, surcharge intensity and pile-soil stiffness ratio on the degree of mobilization of negative skin friction induced on the pile. Finally experimental and numerical studies are conducted to examine the effect of applied transient live load on pile subject to negative skin friction.