• 대한기계학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.503-512
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• 1990

본 연구에서는 하중작용점(혹은 변위제어점)이 일점이고 스탭 백 현상이 없는 문제에 유용한 페널티 방법(penalty method)을 제안하고, 스냅 백 현상이 수반되는 경 우에는 페널티 방법과 Riks 방법을 선택적으로 취할 수 있도록 한다. 그리고 하중 작용점이 일점 혹은 그 이상의 점일 경우에 대해서는 Riks 방법을 기준으로 하되 일정 조건하에서는 새로운 증분하중 파라미터를 선택할 수 있게 하여, 순수한 Riks 방법으 로만 계산할 때에 일어날 수 있는 발산을 없앨 수 있게 한다. 끝으로 변위제어점이 일점 혹은 그 이상의 점인 경우에 대해 'Riks형 방법(Riks' type method)'을 제안하고, 이때에도 Riks형 방법을 기준으로 게산하되 일정한 조건하에서는 새로운 증분변위 파 라미터를 선택적으로 취할 수 있게 한다.

• 대한조선학회논문집
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• 제28권1호
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• pp.182-188
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• 1991

구조물의 비선형 거동을 추적 조사하는 비선형 유한요소 해석에서 하중증분을 사용하는 Newton-Raphson방법은 임계점 근처에서는 수렴이 안되는 단점을 갖고 있으므로 구조물의 거동이 심한 비선형 경로(nonlinear path)를 포함하고 있는 구조물의 거동을 조사하기 위해서는 Newton-Raphson 방법의 부가적인 수정이 필요하다. Newton-Raphson 방법의 수정보완 방법으로 Riks에 의해 제안된 구속조건식을 사용하여 반복계산하는 arc-length method로써 접선강성벡터에서 수직인 방향으로 접근하는 방법(normal arc-length method)과 접선강성벡터가 원호를 그리며 비선형 경로에 접근해 가는 방법(cylindrical arc-length method)을 사용하였으며 또한 각 단계에서 비선형의 정도에 따라 arc-length를 조절하는 자동하중 증분법을 사용하였다. 비선형 수치해석의 예로 경사진 외팔보, 단순 아치구조, 쉘 구조 및 편심 보강평판의 비선형 거동을 추적 조사하였다.

• Composites Research
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• 제12권6호
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• pp.65-73
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• 1999

본 연구에서는 Z-단면 복합재 스트링거의 크리플링 응력 및 파손 거동을 비선형 유한요소법을 사용하여 해석하였다. 스트링거는 9절점 쉘요소를 사용하여 이상화하였다. 취성이 강한 재료에 적합한 완전제하 모델을 사용하여 초기 파손 이후 크리플링이 발생할 때까지의 점진적 파손해석을 수행하였다. 완전제하모델을 사용한 수치적 해석을 위해 수정된 Riks방법을 도입하였다. 해석의 타당성 검증을 위해 좌굴응력 크리플링 응력을 기존 시험결과와 비교하였다. 해석결과 Z-단면 스트링거의 크리플링 응력은 플렌지의 폭이 가장 큰 영향을 미치는 것으로 나타났고,적층순서에 따라서는 $[{\pm}45/0/90]s$에서 크리플링 응력 및 부분좌굴 응력이 가장 높게 나타났다.

• Journal of Theoretical and Applied Mechanics
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• 제2권1호
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• pp.31-50
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• 1996

In this paper, a finite element analysis based on the local approach concept to fracture in the continuum damage mechanics is performed to analyze ductile fracture in two dimensional quasi-static state. First an isotropic damage model based on the generalized concept of effective stress is proposed for structural materials in the context of large deformation. In this model, the stiffness degradation is taken as a measure of damage and so, the fracture phenomenon can be explained as the critical deterioration of stiffness at a material point. The modified Riks' continuation technique is used to solve incremental iterative equations. Crack propagation is achieved by removing critically damaged elements. The mesh size sensitivity analysis and the simulation of the well known shearing mode failure in plane strain state are carried out to verify the present formulation. As numerical examples, an edge cracked plate and the specimen with a circular hole under plane stress are taken. Load-displacement curves and successively fractured shapes are shown. From the results, it can be concluded that the proposed model based on the local approach concept in the continuum damage mechanics may be stated as a reasonable tool to explain ductile fracture initiation and crack propagation.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.410-413
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• 2005

The results of an experimental and analytical study of composite pressure hull on buckling pressure are presented for LRN 300. Composite tensile test was done to know the composite material properties applied FE analysis for URN composite. We predicted the buckling and post buckling analysis of composite laminated cylindrical panels under external compression by using ABAQUS /Standard[Ver 6.4]. To obtain nonlinear static equilibrium solutions for unstable problems, where the load-displacement response can exhibit the type of nonlinear buckling behavior, during periods of the response, the load and/or the displacement may decrease as the solution evolves, used the modified Riks method. The modified Riks method is an algorithm that allows effective solution of such cases [7]. Experiments were conducted to verify the validation of present analysis for cross-ply laminated shells. The shells considered in the study have two different lamination patterns, $[{\pm}45/0/90]_{18s\;and}\;[/0/90]_{18s}$. Cylindrical panel of experiment and analysis have the radius of 200mm, length of 210mm and 60 degree of cutting angle. The critical load from experiment is $69\%$ of that of numerical analysis, because the fracture of matrix was generated before buckling. So URN 300 is not proper to use at the condition under high external pressue.

• 소성∙가공
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• 제4권2호
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• pp.131-140
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• 1995

In this paper damage propagation of a material during forming is investigated with the concept of continuum damage mechanics. An isotropic damage model based on the theory of materials of type N is adopted to describe the damage process of a ductile material with large elasto-viscoplastic deformation. The stiffness degradation of the loaded material is chosen as a damage measure. The highly nonlinear equilibrium equations are reduced to the incremental weak form and approximated by the total Lagrangian finite element method. To simulate contact condition, extended interior penalty method with modified coulomb friction law is adopted. The displacement control method along with the modified Riks' continuation technique is used to solve the incremental iterative equations. As numerical examples, upsetting problem and backward extrusion problem are simulated and the results of damage propagation and $J_2$ stress contours with and without friction are presented.

• 대한기계학회논문집A
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• 제21권11호
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• pp.1931-1942
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• 1997

A new load/displacement parameter method is developed for the cases that loads are applied to one or more points, and displacements of a structure are controlled at one or more points sinultaneously. The procedure exploits a generalized Riks method, which utilizes load/displacement parameters as scaling factors in order to analyze the post-buckling phenomena including snap-through or snap-back. A convergence characteristic is improved by employing new relaxation factors in incremental displacement parameter, particularly at the region where exhibits severe numerical instability. The improved performance is illustrated by means of numerical example.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2012년도 춘계학술논문집 2부
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• pp.631-633
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• 2012

본 논문은 구조용 후판 강재로 절곡되었을 때, 절곡부재의 구조연성 변화에 대한 해석 방안과 이에 따른 해석적 평가 사례를 제시하고 있다. 절곡 방법에 의한 제작과정에서 재료는 변형경화 현상이 발생한다. 이로 인해 구조연성 저하가 불가피하기 때문에 절곡부재의 휨연성 검토가 필요하다. 해석 방안은 유한요소해석 프로그램인 ABAQUS를 이용하였다. Lanczos 알고리즘을 적용한 고유치해석과 재료 비탄성-기하비선형을 고려한 비선형 해석을 하였다. 비선형해석 절곡에 의한 재료특성을 고려하였다. 극한 하중과 파괴모드를 평가하기 위해 Newton-Raphson method, modified Riks method를 적용한 단계별 하중재하 해석을 실시하였다. 본 연구를 통해 휨연성을 평가하는데 활용 될 것으로 판단된다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제19권2호
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• pp.153-172
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• 2005

A new load/displacement parameter method is proposed for the simultaneous control of applied loads and structural displacements at one or more points. The procedure is based on a generalized Riks' method, which utilizes load/displacement parameters as scaling factors to analyze post-buckling phenomena including snap-through or snap-back. The convergence characteristics are improved by employing new relaxation factors through an incremental displacement parameter, particularly in a region that exhibits severe numerical instability. The improved performance is illustrated by means of a numerical example.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 1996년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.9-18
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• 1996

The primary objective of this paper is to grasp many characteristics of buckling behavior of latticed spherical domes under various conditions. The Arc-Length Method proposed by E.Riks is used for the computation and evaluation of geometrically nonlinear fundamental equilibrium paths and bifurcation points. And the direction of the path after the bifurcation point is decided by means of Hosono's concept. Three different nonlinear stiffness matrices of the Slope-Deflection Method are derived for the system with rigid nodes and results of the numerical analysis are examined in regard in geometrical parameters such as slenderness ratio, half-open angle, boundary conditions, and various loading types. But in case of analytical model 2 (rigid node), the post-buckling path could not be surveyed because of Newton-Raphson iteration process being diversed on the critical point since many eigenvalues become zero simultaneously.