• Structural Engineering and Mechanics
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• 제2권4호
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• pp.395-402
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• 1994

An improved finite element-transfer matrix method is applied to the transient analysis of plates with large displacement under various excitations. In the present method, the transfer of state vectors from left to right in a combined finite element-transfer matrix method is changed into the transfer of generally incremental stiffness equations of every section from left to right. Furthermore, in this method, the propagation of round-off errors occurring in recursive multiplications of transfer and point matrices is avoided. The Newmark-${\beta}$ method is employed for time integration and the modified Newton-Raphson method for equilibrium iteration in each time step. An ITNONDL-W program based on this method using the IBM-PC/AT microcomputer is developed. Finally numerical examples are presented to demonstrate the accuracy as well as the potential of the proposed method for dynamic large deflection analysis of plates with random boundaries under various excitations.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제6권3호
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• pp.54-62
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• 1998

In this study, collapse behavior of frame composed of thin-walled rectangular tube is investigated. Considering the collapse of frame, the bending and compression members undergo large deformation. The stiffness of the compound element is obtained from analytical moment-rotation relationship and approximated load-deflection relationsh- ip of thin-walled rectangular tube. A computer program is developed for the large deformation analysis of frame. An incremental displacement method is used in the program and at each incremental stage, the stiffness matrix of the total structure is checked with the state of each element for bending and compression.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1995년도 제4회 학술강연회논문집
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• pp.141-153
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• 1995

An incremental Total Lagrangian Formulation is implemented for the finite element analysis of laminated composite pressure vessel with consideration of the material and geometric nonlinearities. For large displacements/large rotations due to geometric nonlinearities, the incremental equations are derived using a quadratic approximation for the increment of the reference vectors in terms of the nodal rotation increments. This approach leads to a complete tangent stiffness matrix. For material nonlinearity, the analysis is performed by using the piecewise linear method, taking account of the nonlinear shear stress-strain relation. The results of numerical tests include the large deflection behavior of the selected composite shell problem. When compared with the previous analysis, tile results are in good agreement with them. As a practical example, filament wound pressure vessel is analyzed with consideration of the geometrically and materially nonlinearity. The numerical results agree fairly well with the existing experimental results.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권10호
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• pp.54-62
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• 2017

본 논문에서는 해상 구조물들의 화재시 안전성 평가에 대한 연구의 일환으로써 기본적인 구조강도 부재들의 화재시 거동 및 파괴확률을 구해 보았다. 화재에서의 안전성 평가는 부재의 Fire resistance와 화염에 의한 열하중인 Fire severity를 비교하여 이루어질 수 있다고 가정하였다. Fire severity는 육상 건축물에 대한 화재안전 규정인 Eurocode 1의 표준화염 온도변화 곡선과 부재로의 열전달 방정식을 사용하여 부재의 최대온도를 구하게 되며, Fire resistance는 단순 부재의 경우, 간략식과 코드의 활용으로 해결할 수 있지만, FPSO 와 해상 구조물의 복잡성을 고려하여 상용 구조해석 프로그램의 활용을 통하여 탄소성해석 및 대변형등을 고려한 보다 실용적인 부재의 구조강도를 해석하여 주어진 파괴모드에 대한 한계 온도를 구하여 최대온도와 비교하였다. 더불어, Fire resistance 측면에서의 두 접근방식의 비교를 통해서 두 방식의 등가적 성향을 확인하였다. 여기서 Strength, Serviceability, Stability의 세 가지 측면에서 First Hinge, Large Deflection, Buckling의 세 가지 파괴모드를 상정하고 각각에 대한 파괴여부를 확인하였고, 이렇게 구해지는 Fire severity와 Fire resistance의 식에 AFOSM 방법을 적용하여 최종적으로 부재의 파괴확률을 구하는 방식을 통해, 단순 부재인 Beam 및 Plate 예제에 적용하여 구조물의 화재시 거동 및 각 파괴모드에 대한 파괴여부를 구하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제46권6호
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• pp.869-886
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• 2013

This work presents an experimental methodology specially developed for the nonlinear large-amplitude free vibration analysis of a clamped-free thin-walled metal column under self-weight. The main contribution of this paper is related to the developed experimental methodology which is based on a remote sensing technique using a computer vision system that integrates, on-line, the digital image acquisition and its treatment through special image processing routines. The main importance of this methodology is that it performs large deflections measurements without making contact with the structure and thus, not introducing undesirable changes in its behavior, for instance, appreciable changes in mass and stiffness properties. This structure presents, in most cases, highly non-linear responses, which cannot be reproduced by conventional finite-element softwares due, mainly, to the simultaneous influence of geometric and inertial non-linearities. To capture the non-linearities associated with large amplitude vibration and be able to describe the buckling process, the structure is discretized as a sequence of jointed coupled elastic pendulums. The obtained numerical results are favorably compared with the experimental ones, in the pre- and post-buckling regimes.

• 전산구조공학
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• 제7권4호
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• pp.69-83
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• 1994

평면 뼈대구조물의 매우 큰 변형에 대하여 정확한 비선형 유한요소의 정식화 과정을 나타내었다. 유한요소의 구성은 변화되는 재료의 기준 물성치에 근거를 두고 형성하였으며 매우 큰 변형을 받는 재료의 성질을 명확하게 특정지어 진응력-변형율 관계식을 직접 적용할 수 있도록 하였다. 큰회전과 작은 변형율을 받는 문제들을 형성하기 위하여 Co-rotation 접근 방법을 사용하였다. 큰 변형을 일으키는 요소의 문제를 해결하기 위하여 직선보 형태의 유한요소를 사용하였으며 개개의 유한요소의 정식화는 축방향력의 영향을 고려하여 미소 처짐보이론을 바탕으로 형성하였다. 본 연구에서 형성된 큰 변형에 대한 비선형 유한요소의 타당성을 확인하기 위해 몇몇 수치해들을 해석하고 검토하였다.

• 한국섬유공학회:학술대회논문집
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• 한국섬유공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.63-68
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• 2002

크림프를 가지는 섬유 캔틸레버의 대변형을 해석함에 있어서 크림프를 반원모양의 교대 접합으로, 섬유를 선형 탄성 보로 간주하여 해를 구하였고 구하여진 해를 단순화하여 기존의 1원소 선형 보의 변형[1], 1원소 선형 보의 끝단 회전 하중시의 변형[2], 1원소 원형 굽힘보의 변형[3]의 결과와 비교함으로써 해의 정확성을 확인하였고 본 연구의 일반해의 가장 단순한 경우인 2원소 원형 굽힘보의 처짐의 해를 구하였다. (중략)

• 대한기계학회논문집
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• 제6권2호
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• pp.176-182
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• 1982

이 논문에서는 평판의 배선형 해석에 대한 Berger의 방정식을 쉘좌표가 직교곡선좌표계로 표시 되는 Shallow 쉘에 대하여 일반화하여 운동방정식을 유도하였다. 해석의 예로서, 이 방정식을 사용하여 고정된 경계를 가진 원판과 Shallow 구쉘에 대한 배선형 진동문제를 해석하였으며, 정력학의 문제로서 원판이 동심원내에 균일하중을 받을때와 중심에 집중하중을 받을 때의 large deflection에 대하여 고찰하였고 나중문제에 대한 수치해를 구하였다.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 1992년도 춘계학술대회 논문집 92
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• pp.115-130
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• 1992

The analysis of thermoplastic automotive bumpers needs not only characterizations of the thermomechanical properties of thermoplastic materials but also the finite element method which can solve the problems with a large deflection, an elastic-inelastic deformation, and a change of a contact state. This paper describes the modeling techniques in the finite element analysis in order to get a good prediction of thermoplastic bumper behaviors. Simplification effects of a complex geometry of thermoplastic bumpers are studied by comparing the results from static loading tests and the finite element analysis.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.748-751
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• 2001

Monoleaflet polymer artificial heart valve was known to show remarkable improvement in antithrombosis and pressure drop compared with other type of artificial valve. In this investigation monoleaflet the vertical and horizontal deflection pattern of polymer heart valve with three types of supporting members straight member, and two curved members was analysed using the large deformation nonlinear finite element method.