• 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.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.89-94
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• 2004

일반적으로 강구조물을 복잡한 판넬로 구성되어 있다. 구조의 전체적인 붕괴는 각각의 구성요소들의 좌굴과 소성붕괴에 영향을 받는다. 최종한계상태설계법에서는 어떤 구조적인 구성요소들의 좌굴과 소성붕괴에 대한 정확한 계산은 중요하다. 구조물은 개별적 요소로 구성되어 있지 않으며 고차 부정정 자유도를 가진 복잡한 구조이다. 이러한 구조물을 해석하기 위해서 단순화나 이상화를 통하여서 가능하며 일반적으로 복잡한 부정정 구조의 해석에 사용되어지고 있다. 본연구의 목적은 일축압축하중이 작용할 경우에 보강재의 트리핑이 최종강도에 미치는 영향을 규명하는 것이며 또한 보강재 단면의 특성에 따른 트리핑거동을 탄소성대변형 유한요소법을 이용하여 해석하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제18권1호
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• pp.273-288
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• 2015

As one of the most common failure types of arch bridges, stability is one of the critical aspects for the design of arch bridges. Using 3D finite element model in ABAQUS, this paper has studied the stability performance of an arch bridge with inclined arch ribs and hangers, and the analysis also took the effects of geometrical and material nonlinearity into account. The impact of local buckling and residual stress of steel plates on global stability and the applicability of fiber model in stability analysis for steel arch bridges were also investigated. The results demonstrate an excellent stability of the arch bridge because of the transverse constraint provided by transversely-inclined hangers. The distortion of cross section, local buckling and residual stress of ribs has an insignificant effect on the stability of the structure, and the accurate ultimate strength may be obtained from a fiber model analysis. This study also shows that the yielding of the arch ribs has a significant impact on the ultimate capacity of the structure, and the bearing capacity may also be approximately estimated by the initial yield strength of the arch rib.

• 대한조선학회지
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• 제27권1호
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• pp.24-34
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• 1990

본 연구에서는 축력과 굽힘모멘트의 조합하중(組合荷重)을 받는 손상원통부재의 최종강도(最終强度)를 해석하기위하여 간이유한요소해석이론을 정식화한다. 여기서, 굽힘 및 국부손상이 존재하는 원통부재(圓筒部材)를 보요소로 모델링하며, 각요소의 접선탄성강성행렬(接線彈性剛性行列)은 기하학적 비선형 효과를 고려하여 updated Lagrangian 기법에 의하여 도출한다. 이때, 국부손상부위의 강성이 외력에 대한 저항에 기여하는 정도는 비교적 작다고 생각되므로 요소의 강성평가시에 국부손상부위의 강성은 무시한다. 요소의 소성화는 국부손상부위의 영향을 고려한 전단면(全斷面) 소성강도(塑性强度) 상관관계식을 적용하여 요소의 각절점에서 판정하며, 접선(接線) 탄소성(彈塑性) 강성행렬(剛性行列)은 소성절점법(塑性節點法)에 의하여 계산한다. 마지막으로 본 연구에서 정식화한 해석법을 바탕으로 컴퓨터프로그램을 작성하고 실험 등에 의하여 얻어진 기존의 결과에 대해 재해석하여 본해석법의 정도와 유용성을 확인한다.

• Steel and Composite Structures
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• 제18권4호
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• pp.811-831
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• 2015

This paper focuses on the strengthening methods used for improving the compression behaviors of perforated box-section walls as provided in the anchorage zones of steel pylons. Rectangular plates containing double-row continuous elliptical holes are investigated by employing the boundary condition of simple supporting on four edges in the out-of-plane direction of plate. Two types of strengthening stiffeners, named flat stiffener (FS) and longitudinal stiffener (LS), are considered. Uniaxial compression tests are first conducted for 18 specimens, of which 5 are unstrengthened plates and 13 are strengthened plates. The mechanical behaviors such as stress concentration, out-of-plane deformation, failure pattern, and elasto-plastic ultimate strength are experimentally investigated. Finite element (FE) models are also developed to predict the ultimate strengths of plates with various dimensions. The results of FE analysis are validated by test data. The influences of non-dimensional parameters including plate aspect ratio, hole spacing, hole width, stiffener slenderness ratio, as well as stiffener thickness on the ultimate strengths are illustrated on the basis of numerous parametric studies. Comparison of strengthening efficiency shows that the continuous longitudinal stiffener is the best strengthening method for such perforated plates. The simplified formulas used for estimating the compression strengths of strengthened plates are finally proposed.

• 한국항해항만학회지
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• 제31권5호
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• pp.435-445
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• 2007

선체는 기본적으로 얇은 판부재들의 조합으로 구성되어 있으며 이들 중 상당수는 유공을 가진 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 최종강도 특성이 크게 변화할 뿐만 아니라 수반되는 면내응력도 재 분포하게 되어 심각한 문제를 발생한다. 본 연구에서는 실선에서 사용 중인 유공보강판의 모델을 조사하여 비선형 유한요소법(ANSYS)을 사용하여 종방향 압축하중이 작용하는 경우에 대해서 유공비, 웹 치수, 웹 두께 그리고 보강재 단면을 변화시켜가며, 최종강도 시리즈 해석을 수행하고, 최종강도 예측 설계식을 제안하였으며, 식의 정도성을 검증하기 위하여 유한요소해석 결과와 비교하여 정도를 확인하였다. 제안된 설계식은 초기구조설계 시 유공보강판의 최종강도 계산에 유용하게 사용되리라 판단된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.197-208
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• 2000

최 등/sup 1)/은 total lagrangian formulation에 근거한 증분 평형방정식을 적용하고, 강도행렬 산정시 회전각의 2차항을 포함시켜 기하학적 비선형 해석시 해의 수렴성을 향상시켰다. 또한 등매개 쉘 유한요소의 단점인 전단구속 현상과 제로 에너지 모드가 발생하는 문제를 극복하기 위하여 가정 변형률장을 적용하여 보강된 판 및 쉘 구조의 비선형 해석법을 개발하였다. 본 연구에서는 잔류응력을 고려한 쉘구조의 극한강도 해석을 수행하기 위하여, 대변형거동과 함께 소성붕괴거동을 추적할 수 있는 알고리즘을 제시한다. 잔류응력을 고려한 증분평형방정식에 return mapping algorithm을 이용한 탄소성 해석법을 결합시켜서 보강된 판 및 쉘구조의 극한거동을 파악한다. 수치해석 예제를 통하여 본 연구에서 제시된 유한요소 및 비선형 해석 알고리즘에 대한 효율성 및 적용성을 확인하였다.

• 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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• 제22권2호
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• pp.91-98
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• 2008

In order to establish a design guide for the bottom plate structure of a 4.3 ton aluminum planning boat, the feasibilities of bottom plate scantling of the ship are investigated based on the results of structural strength analysis and a simple equation and evaluation system are developed for initial structural design purposes. This study consists of 5 steps: First, the background, necessity, and purpose of this study are explained briefly, Second, the principal dimensions of this ship, the position of the considered bottom plate members and material characteristics are introduced. Third, the equivalent design pressure concept is introduced and evaluated based on experience and experimental data. Fourth, the strength of bottom plate members are examined using elasto-plastic nonlinear structural analysis, and response levels and several boundary conditions are reviewed based on the analysis results. Finally, in order to suggest design guides in respect to the ship's structural design, a simple design equation and evaluation system for bottom plate members are suggested for boats in the 4.3 ton aluminumboat range through the introduction of safety factorsbased on the ultimate design pressure concept.

• 한국지진공학회논문집
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• 제2권4호
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• pp.31-40
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• 1998

본 연구에서는 등가 정적 지진하중을 받는 고층 벽식구조물의 거동을 파악하고자 탄소성해석을 수행하고 극한 수평내력을 평가하였다 해석 대상 건물로 현재 국내에서 분양되고 있는 두세대로 이루어진 25층 고층벽식 아파트 평면 형식을 선정하였다 3차원 정적 탄소성 입체 해석 프로그램(CANNY)을 이용하여 벽식 아파트 건물의 층별 초기 탄성강성 항복후 항복강성, 종국 내력 등을 평가한다 정적 탄소성 해석결과 해석대상 해석대상 아파트 건물의 항복내력은 설계용 등가 정적 지진하중의 1.6배 정도의 여유를 가지고 있음을 보여준다.