• 대한기계학회논문집A
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• 제36권3호
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• pp.305-311
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• 2012

보강 원통셸의 기본 고유 진동수를 최적화하기 위해서, 보강재의 개수를 1 개에서 5 개까지 보강된 원통셸에 대한 시뮬레이션을 수행하였다. 고유 진동수에 대한 최적화를 시뮬레이션하기 위해서 ANSYS 11.0 을 사용하였다. 최적화 방법으로 Subproblem Approximation Method 를 이용하였다. 최적화의 설계 함수로는 T-형 링 보강재의 기하형상이며, 제한 함수로는 보강에 따른 추가 부피가 10 % 이내로 제한하였다. 목적함수는 기본 고유진동수를 최대화하는 것이다. 최적 설계에 대한 성능 지표는 비보강 원통셸과 보강원통셸의 고유진동수와 부피의 비로서 정의하였다. 최적 성능 지수는 3 개의 보강재를 사용한 원통셸에서 나타났다.

• 전산구조공학
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• 제10권3호
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• pp.145-155
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• 1997

본 연구에서는 ANSYS와 ABAQUS 상용 유한요소 코드를 이용하여 궤도차량의 정적.동적 해석을 충격하중과 주행하중에 대해서 수행하였다. 궤도차량이 충격하중을 받을 때 최대 동적 Von Mises응력은 상판의 빔보강재와 레이스링사이에서 발생하였으며 응력수준은 390-450MPa이다. 정하중에 대한 동하중수 1.6을 고려했을 경우 동적 해석과 동적하중계수가 포함된 정하중 해석은 유사한 결과를 보이고 있다. 과도응력은 주로 레이싱링 주위에서 발생하고 있다. 주행하중의 경우 최대응력은 로드휠 유기압 현가장치 #1번에서 450MPa정도이며, 정적해석과 비선형 해석의 결과가 유사하다.

• Steel and Composite Structures
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• 제19권1호
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• pp.75-92
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• 2015

In this paper, optimization of cylindrical shells under external pressure to minimize its weight has been studied. Buckling equations are based on standard of ABS underwater vehicles. Dimension and type of circumferential stiffeners, and its distance from each other are assumed as variables of optimization problem. Considering the extent of these variables, genetic algorithms have been used for optimization. To study the effect of hydrostatic pressure on the shell and its fabrication according to the existing standards, geometrical and construction as well as stress and buckling constraints have been used in optimization algorithm and also penalty functions are applied to eliminate weak model. Finally, the best model which has the minimum weight considering the applied pressure has been presented.

• Smart Structures and Systems
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• 제25권6호
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• pp.643-655
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• 2020

Active control of nonlinear vibration of stiffened functionally graded (SFG) cylindrical shell is studied in this paper. The system is subjected to axial and transverse periodic loads in the presence of thermal uncertainty. The material composition is considered to be continuously graded in the thickness direction, also these properties depend on temperature. The relations of strain-displacement are derived based on the classical shell theory and the von Kármán equations. For modeling the stiffeners on the cylindrical shell surface, the smeared stiffener technique is used. The Galerkin method is used to discretize the partial differential equations of motion. Some comparisons are made to validate the SFG model. For suppression of the nonlinear vibration, the linear and nonlinear control strategies are applied. For control objectives, the piezoelectric actuator is attached to the external surface of the shell and the thin ring piezoelectric sensor is attached to the middle internal surface of shell. The effect of PID, feedback linearization and sliding mode control on the suppression of vibration for SFG cylindrical shell is presented.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제16권4호통권71호
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• pp.493-500
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• 2004

본 논문에서는 복합재료로 이루어진 원통형 쉘 구조물을 해석모델로 설정하였으며, 좌굴의 링 보강재 보강효과에 대해서 연구하였다. 유한요소법으로 해석을 수행하였으며, 보강재의 요소는 3차원 보요소를 사용하였고, 쉘 요소는 적용성이 뛰어난 평면쉘요소를 사용하였으며, 대체 전단 변형률장을 도입하여 잠김현상을 극복하였다. 본 연구에서 링 보강재는 횡리브(Rib)의 형태이다. 이러한 보강재가 원통형 쉘의 좌굴에 미치는 영향을 고찰하였다. 즉, 보강재의 위치 변화, 보강재의 크기 변화, 쉘의 변장비 변화, 쉘의 지점조건의 변화, 복합재료의 화이버 보강각도 변화 등 다양한 파라미터 연구를 통해서 쉘의 좌굴거동을 분석하였다. 여러가지 설계변수에 대한 보강된 쉘의 거동에 대한 정확한 이해로부터 효율적인 보강설계를 제시하고자 하였으며, 원통형 쉘의 좌굴해석시 좋은 참고자료로 활용할 수 있으리라 기대된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제36권1호
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• pp.29-38
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• 2020

최근 환기구, 비상탈출용 수직구, 취수탑 가시설 등 지중 가물막이 또는 차수벽체로 원형 가물막이가 많이 적용되고 있다. 원형단면의 경우 벽체에 작용하는 토압이 원형가물막이 형상에 따라 아칭효과(arching effect)로 인하여 작용토압에 대한 구조체의 부재력이 감소하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 원형 가물막이에 대한 2D 유한요소해석(FEM)을 활용하여 원형띠장(ring beam) 강성을 산출 후 탄소성해석에 적용하여 부재의 단면력을 검토하였다. 더불어 3D 유한요소해석(FEM)을 통하여 원형단면의 가물막이가 다각형 형태의 가물막이보다 전단력, 휨모멘트, 그리고 발생변위가 최소값을 갖는 것으로 나타났으며, 이로써 원형단면 가물막이가 구조적으로 보다 효율적인 단면 형태임을 확인하였다

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제25권6호
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• pp.477-485
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• 2012

내압구조물의 구조적 성능에 영향을 주는 주요 요소로 형상, 쉘 두께, 보강재 배치 안 그리고 제작 재료 등을 나열할 수 있다. 전통적인 이론적 방법론에 근거한 내압구조물의 설계는 신속하며 만족할 만한 결과를 제공하지만 이는 일부 특정한 형상, 쉘 두께 및 제작 재료 등에 제한되어 있다. 본 논문에서는 최적화된 형상, 쉘 두께, 보강재 배치 안 그리고 복합재료 적층 정보 등을 얻을 수 있는 최적설계 기법에 근거한 진보된 대체 방법론을 다루고 있다. CAE 기반의 최적설계 기법을 활용하여 내압구조물 설계에 요구되는 구조적 성능과 최적화된 설계 인자들을 얻었다. 상용화된 유한요소 프로그램임 ANSYS의 CAE 플랫폼으로부터 메타모델 기반 최적화 기법을 수행하여 원통형 내압구조물의 설계를 위한 최적의 타원형 형상을 결정하였다. 또한 최적설계 프로그램인 OptiStruct의 기울기 기반 최적설계 방법을 이용하여 복합재료 기반 내압구조물의 설계시 최적의 적층순서와 쉘 두께가 얇은 내압구조물에 대한 최적의 보강재 배치 안을 각각 도출하였다. 최적설계 예제를 통해 본 논문에서 제시하고 있는 최적설계 기법에 근거한 방법론이 내압구조물의 설계에 효과적임을 확인할 수 있었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제33권6호
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• pp.391-399
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• 2020

본 연구는 유한요소 해석모델을 이용해 아치 형상을 갖는 석션 상판의 거동을 분석하였다. 평판형 및 아치형 상판의 기본적인 구조성능에 대해 비교함으로써 아치형 상판의 이점을 설명하였다. 또한 아치형 상판의 기하 및 보강재 배치 변화에 따른 거동 변화를 비교하여 각 인자가 상판의 응력 및 변형에 미치는 영향을 조사하였다. 추가로 아치형 상판 가장자리의 경계조건 영향을 수치적으로 분석함으로써, 아치형 상판의 보강재 배치와 가물막이 벽체와의 상호거동 영향을 규명하고 이를 통해 보강형 아치형 상판의 구조설계의 기본 개념을 도출하였다. 평판형 상판과 달리 환형 보강재가 아치형 상판의 구조 거동을 확연히 개선시킬 수 있음을 확인하였으며, 방사 보강재의 역할은 상판 가장자리의 구속상태에 의존적이었다.

• 박물관보존과학
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• 제24권
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• pp.1-16
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• 2020

대구 달성 고분군 중 하나인 55호분에서 발견된 부장품 중 삼엽문이자태도의 재보존처리와 제작 기법에 관한 연구이다. 이자태도는 모도가 2점, 자도가 4점이 부착된 이합도이고 출토된 완형으로는 유일하다. 과거 2회의 보존처리가 실시된 기록이 있으며 이번에 균열부 보강제 교체를 위한 재보존처리와 함께 컴퓨터 단층촬영(CT), XRF분석, 실체현미경 관찰을 통해 유물의 재질, 성분, 제작 기법을 조사하였다. 주성분은 구리(Cu)이고 금색 부분에서는 금(Au)과 수은(Hg)이 함께 검출된 것으로 보아 구리에 수은 아말감 금도금을 한 금동으로 추정된다. 제작 기법을 조사한 결과 둥근 삼엽문의 환두부와 병부의 연결은 슴베 부분을 만들어 끼웠고 병판만 금속판으로 제작되어 있는 것을 보아 장식으로서의 기능이 높다고 판단할 수 있다. 상부 자도의 결합 방식은 모도와 같고, 하부 자도는 하나의 금속판을 재단하여 만들었다. 검초는 총 2개의 판을 재단하여 만들었고 상부 자도를 검초에 고정하기 위해 자도 도신부의 아래쪽에 지지대를 넣었으며 하부 자도는 검초 일부를 재단하여 안으로 꽂아 넣었다. 표현된 문양은, 환두부는 삼엽문, 병판은 횡주 연호문, 초구금구와 초미금구는 파상형 점열문, 어미형 초미금구는 점열문을 시문하여 제작되었다.