• Structural Engineering and Mechanics
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• 제88권4호
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• pp.369-377
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• 2023

In this study, previously developed algorithm is used for Optimization of hybrid composite plates using Tsai-Wu criteria. For the stress-based Design Optimization problems, Von-Mises stress uses as design variable for isotropic materials. Maximum stress, maximum strain, Tsai Hill, and Tsai-Wu criteria are generally used to determine failure of composite materials. In this study, failure index value is used as design variable in the optimization algorithm and Tsai-Wu criteria is utilized to calculate this value. In the analyses, commonly used design domains according to different hybrid orientations are optimized and results are presented. When the optimization algorithm was applied, 50% material reduction was obtained without exceeding allowable failure index value.

• Composites Research
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• 제15권2호
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• pp.1-10
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• 2002

본 논문에서는 특성길이 방법과 실험을 통하여 핀하중을 받는 평직 유리/에폭시 적층판 체결부의 강도를 평가하였다. 특성길이 및 강도에 영향을 미치는 인자들의 효과를 연구하기 위해, 핀과 원공이 접하는 부분에 코사인 하중을 가할 경우와, 적절한 변위경계조건으로 처리할 경우, 접촉요소를 사용하여 비선형 해석을 수행하는 경우 등 총 세가지 방법으로 특성길이 및 강도를 계산하였다. 또한 체결부의 강도는 사용하는 파손식의 영향을 받게 되므로 Tsai-Wu 파손식과 Yamada-Sun 파손식을 사용하여 결과를 비교하였다. 평직으로 이루어진 적층판과 일방향 프리프레그로 이루어진 적층판 모두에서 접촉요소를 사용한 비선형 해석이 시험과 가장 일치하는 결과를 나타내었다. 일방향 프리프레그만을 사용한 적픙판 체결부에서와 달리 모든 층이 평직으로 이루어진 유리/에폭시 채결부의 경우 Tsai-Wu 파손식을 사용한 결과가 실험값과 더 잘 일치함을 알 수 있었다.

• Composites Research
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• 제31권6호
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• pp.340-346
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• 2018

본 연구에서는 20mm 범용탄약적재장비의 운행 시 탄약의 운동에 관여하는 이중리드나선의 설계를 위해 이중리드나선에 발생하는 응력과 변형에 대하여 ABAQUS 프로그램을 이용해서 해석한다. 해석을 위해 복합재를 적용한 나선형 물체의 회전 시 발생하는 응력 해석의 타당성을 확인한다. 이중리드나선의 재료를 일반 금속과 복합재로 적용하여 해석하고 모델을 복합재료로 대체 하였을 때 이점을 제시한다. 또한 복합재료의 적층각과 적층순서, 회전속도의 변경 시에 발생하는 응력과 변형을 예측하고, Tsai-Wu failure 이론에 해석결과를 적용하여 파손을 확인하며. 탄약적재시 스텝의 개발을 위한 복합재 이중나선구조의 설계결과를 제시한다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1999년도 학회창립 10주년 기념 1999년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.717-720
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• 1999

Recently, the fiber composite materials such as carbon fiber, glass fiber, or aramid, have been frequently used in strengthening reinforced concrete structures. The fiber composite materials typically have orthotropic characteristic and the strength changes significantly acording to the direction of fibers and the method of the lamination. In this study, an algorithm to estimate the stress-strain relationship of the composite materials which have different fiber directions and symmetric or non-symmetric lamination has been developed by using Tsai-Hill and Tsai-Wu failure criteria and progressive laminate failure theory. This algorithm has been implemented to several stress-strain models for the laterally confined concrete compression members such as Mander, Hosotani, and Nakatsuka. The evaluated stress-strain behaviors by the different models are discussed.

• Computational Structural Engineering : An International Journal
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• 제1권1호
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• pp.39-48
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• 2001

An analytical compressive stress-strain relationship model for circular and rectangular concrete specimens confined with laminated carbon fiber sheets (CFS) is studied. Tsai-Hill and Tsai-Wu failure criteria were used to implement orthotropic behavior of laminated composite materials. By using these criteria, an algorithm which analyzes the confinement effect of CFS on concrete was developed. The proposed analytical model was verified through the comparison with experimental data. Various parameters such as concrete strength, ply angle, laminate thickness, section shape, and ply stacking sequences were investigated. Numerical results by the proposed model effectively simulate the experimental compressive stress-strain behavior of CFS confined concrete specimens. Also, the pro-posed model estimates the compressive strength of the specimen to a high degree of accuracy.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2001년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.187-190
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• 2001

Response surface method is applied to evaluate the reliability of laminated composite panels. Since the linear and nonlinear first-ply failure load are computed using deterministic finite element analysis, new probabilistic finite element analysis is not necessary. Tsai-Wu criterion is used to construct the limit state suface. Material properties, layer thickness and lamina strengths of laminated composite panel are treated as random design variables. feasibility and accuracy of current method is validated using Monte-Carlo method Which perform thousand times of finite element analysis directly.

• Journal of the Korean Statistical Society
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• 제21권1호
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• pp.35-46
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• 1992

On Box-Cox transformation, one or few responses are influential on transformation parameter estimator. To detect influential observatins, several diagnostics (Cook and Wang 1983, Hinkley and Wang 1988, Lawrance 1988, Tsai and Wu 1990) have been suggested. We compare these diagnostics and denote the necessity of multiple cases deletion which is important especially when the masking effect is present. Also, analytic expression of Tsai and Wu's diagnostic is given. We suggest a computationally feasible and useful algorithm based on the basic building blocks, and present descriptive examples using artificial data.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.219-226
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• 2005

본 연구에서는 휠체어의 경량화를 위해 기존의 강관으로 제작된 휠체어를 피로파괴 및 손상에 강하고 방진 특성이 우수하며 유지 및 보수가 용이한 복합재료 중공빔으로 구성된 복합재료 휠체어로 대체하기 위하여 복합재료 중공빔 이론과 유전자 알고리즘을 적용하여 최적화된 등가 강성을 가지는 복합재료 중공빔의 최적의 단면 치수를 제시하였다. 제시한 최적의 단면치수를 가지는 복합재료 중공빔으로 구성된 휠체어 전체 구조에 Tsai-Wu 파손이론을 이용해 과하중이 가해지는 경우에 대하여 구조해석을 수행한 결과, 휠체어의 파손 유무를 나타내는 Makimum Tsai-Wu Failure Criteria Index가 파손이 발생하는 1.00보다 현저히 낮은 $0.192\times10^{-3}$을 나타내고 있음을 알 수 있었다. 또한 기존의 강관을 동일한 강성을 가지는 복합재료 증공빔으로 대체하였을 경우 중공빔 중량을 최대 45%감소하는 효과를 얻을 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제12권2호
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• pp.66-75
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• 2018

본 논문에서는 2MW급 풍력 블레이드의 스파캡을 탄소복합재료, 두께축소율(PRR) 및 상쇄연구(Trade-off study)를 이용해서 경량화 설계를 수행했다. 블레이드 스파캡은 블레이드의 기계적 건전성을 결정하는 가장 핵심적인 요소이다. 가벼우면서도 기계적 신뢰성을 확보할 수 있는 블레이드 스파캡의 형상을 도출하기 위해 주어진 설계하중으로 스파캡의 두께를 변화시키면서 반복적인 구조해석을 실시한다. 파손여부를 판정하기 위해서 Tsai-Wu 및 Puck 파손이론을 사용하였으며, 그 결과 GFRP 복합재료보다 CFRP 복합재료가 동일한 조건에서 약 30% 무게를 경량화 할 수 있었다. 해석 결과를 바탕으로 복합재료 적층두께의 최적값을 도출하여 구조적 성능 향상 및 경량화 된 설계 결과를 제시한다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2001년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.163-167
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• 2001

A two-dimensional progressive failure analysis method is presented for the strength characterization of the composite joints under pin loading. The eight-nodes laminated she]1 element is utilized based on the updated Lagrangian formulation. The criteria by Yamada-Sun, Tsai-Wu, and the maximum stress are used for the failure estimation. The stiffness of failed layer is degraded by the complete unloading method. No factor depending on test is included in the finite element analysis except for the material strength and stiffness. Total 20 plate specimens with and without hole are tested to validate the finite element prediction. The Tsai-Wu failure criterion most conservatively estimates the strength of laminate, and the maximum stress criterion yields the highest strength because it does not consider the coupling of the failure modes. The strength by Yamada-Sun method neglecting the matrix failure effect are located between other two methods and shows best agreement with test result for laminate with hole.