• 소음진동
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• 제6권2호
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• pp.147-161
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• 1996

The stress and vibration analysis of stiffened box structure is investigated by experiment and FEM analysis. The effects of stiffener number and box section shape on the structure response are presneted. The 1st natural frequency of stiffened folded byx structure with a stiffeners is 300 Hz. It is highter than that of stiffened rectangular box structure with 5 stiffeners, which is 251 Hz. Maximum deflection of folded box structure with thickness of 1 mm is lower than that of rectangular box structure with thickness of 1 or 2 mm. The natural frequencies of box structures are increeased with the number of stiffener, while the deflections are decreased with the number of box structures. When we compare between fundamental frequency (251 Hz) of stiffened (with 5 stiffeners) and one (137.64 Hz) of unstiffened rectangular box structure under clamped-clamped boundary condition, the ratio of frequency increase is 82%. The stiffened structures of 2 mm thickness can reduced to 120% of maximum deflection of 1 mm thickness rectangular box structures.

• 한국안전학회지
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• 제20권4호
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• pp.78-86
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• 2005

In this study, cantilever cylindrical shells with edge-stiffeners are analyzed. A versatile 4-node flat shell element which is useful for the analysis of shell structures is used. An improved flat shell element is established by the combined use of the addition of non-conforming displacement modes and the substitute shear strain fields. Three models by load conditions are considered. Model A, B and C are loaded by point load at the free edge, line load and external pressure respectively. A various parameter examples are presented to obtain proper stiffened length and stiffened thickness of edge-stiffeners. It is shown that the thickness of shell can be reduced more than 50% for Model A, about $20{\sim}30%$ for Model B by appropriate edge-stiffeners.

• 전산구조공학
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• 제10권4호
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• pp.165-175
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• 1997

본 연구에서는 현재 자동차구조에 사용되고 있는 점용접 보강 리어사이드 프레임, 비보강 리어사이드 프레임 및 레이저 용접을 이용한 이종두께 리어사이드 프레임의 응력, 좌굴 및 진동해석이 수행되었다. 응력 및 진동해석의 경계조건은 양단고정이며, 좌굴해석시에는 단순지지 경계조건을 사용하였다. 구조해석에는 ANSYS 5.0 Code를 사용하였다. 점용접된 리어사이드 프레임의 최대응력은 메인프레임에서 발생하였으며, 그값은 80.9MPa이다. 이때의 최대변형률은 501.mu.이다. 이종두께 레이저 용접된 리어사이드 프레임은 두께가 1.8mm일 때 점용접 보강 리어사이드 프레임의 최대응력과 같아진다. 따라서 동일등가 응력을 기준으로 할 때 레이저 용접을 이용하면 중량을 17.2% 줄일 수 있다. 양단 단순지지된 보강 점용접 리어사이드 프레임의 좌굴하중은 52.54kN이다. 이때 동일한 좌굴하중을 갖는 이종두께 레이저 프레임의 두께는 1.9mm이다. 따라서 중량을 15% 감소시킬 수 있다. 보강된 점용접 리어사이드 프레임의 고유진동수는 163.6Hz로 굽힘모드이며, 이종두께 레이저 용접 리어사이드 프레임의 고유진동수는 179.8Hz이다.

• 한국정밀공학회지
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• 제14권5호
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• pp.150-156
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• 1997

Three dimensional finite element analysis was conducted to estimate the effect of shape parameters (plate width and thickness) on the stress intensity factor for crack in the integrally stiffened plate. Analysis was done for width ratios of 0.5, 0.75, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5, and thickness ratios of 2, 3, 4, 6. Based on these results, an empirical equation of geometry factor is formulated as a function of crack length and thickness ratio.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제26권4호
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• pp.277-288
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• 2014

본 연구에서는 여러 가지 제원 변화에 따른 폐단면 리브 보강판의 국부 처짐과 국부 모멘트의 특성을 살펴보고자 하였다. 여러가지 사다리꼴 리브를 갖는 보강판에 정사각형 분포하중을 재하하고 분석한 결과, 재하 패널 폭이 국부 거동에 미치는 영향이 가장 큰 것으로 나타났으며, 옆 패널 폭이 미치는 영향은 매우 작은 것을 알 수 있었다. 또한, 기준 보강판의 국부 거동은 강판과 리브가 이루는 각도로 표현되고, 다른 보강판의 국부 거동은 기준값에 재하 패널 폭, 판 두께, 리브 두께, 리브 높이, 옆 패널 폭의 비율 함수를 곱하여 구할 수 있음을 알 수 있었으며, 결과 또한 상당한 정확도를 나타내었다. 비율 함수를 다른 재하 크기에 적용한 결과, 재하 패널 폭을 제외한 다른 비율 함수의 타당성을 확인할 수 있었으며, 재하 패널 폭의 함수를 보정한 결과, 오차율이 크게 개선되었다. 따라서 본 연구에서 제안한 비율 함수식을 이용하면, 제원과 상관없이 폐단면 리브를 갖는 보강판의 국부 처짐과 국부 모멘트에 대하여 간편하게 타당한 결과를 얻을 수 있을 것으로 판단된다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제7권3호
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• pp.509-525
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• 2015

Predicting residual strength of corroded plates is of crucial importance for service life estimation of aged structures. A series of nonlinear finite element method is employed for ultimate strength analysis of stiffened plates with pitting corrosion. Influential parameters, including plate thickness, type and size of stiffeners, pit depth and degree of pitting are varied and more than 208 finite element models are analyzed. It is found that ultimate strength is reduced by increasing pit depth to thickness ratio. Thin and intermediate plates have minimum and maximum reduction of ultimate strength with stronger stiffeners, respectively. In weak stiffener, reduction of ultimate strength in thin and intermediate plates depends on DOP. Reduction of ultimate strength in thick plates depends on thickness of plate and DOP. For intermediate plates, reduction for all stiffeners regardless of shape and size are the same.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제24권6호
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• pp.659-670
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• 2012

본 연구에서는 개단면 리브 보강판에 대하여 여러 가지 제원 변화에 따른 국부 처짐과 국부 모멘트를 정형화하고자 하였다. 평강 리브와 역T형 리브를 갖는 여러 가지 보강판을 분석한 결과, 하부 플랜지가 국부 거동에 미치는 영향이 매우 작아 국부 거동은 리브 간격, 복부 두께와 높이, 판 두께에 대한 비율 함수로 표현할 수 있음을 알 수 있었다. 또한, 평강 리브와 역T형 리브를 갖는 보강판의 비율 함수가 유사한 결과를 나타내어 하나의 비율 함수로 통합 가능하였으며, 이를 적용한 결과 타당한 결과를 나타내었다. 다른 형태의 보강판에 비율 함수를 적용한 결과, 오차율 증가가 크지 않아 본 연구의 적용성을 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구에서 제안한 국부 거동에 대한 비율 함수식을 이용하면, 개단면 리브를 갖는 보강판의 국부 처짐과 국부 모멘트에 대하여 제원과 상관없이 간편하게 타당한 결과를 얻을 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제30권1호
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• pp.25-35
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• 2018

균일 외압을 받는 링 보강 원형단면 강재 쉘에 대하여 재료 및 기하학적 비선형 유한요소법(GMNIA)을 적용하여 외압강도를 평가하였다. 링 보강 쉘의 기하학적 초기결함의 진폭, 반경 대 두께 비, 링 보강재 간격 대 반경비 등이 외압강도에 미치는 영향을 분석하였으며, Eurocode 3과 DNV 설계기준에 의한 설계 외압 강도와 유한 요소해석으로 구한 외압강도를 비교 평가하였다. 기하학적 초기결함의 형상은 선형탄성 좌굴해석에 의한 좌굴모드를 적용하였으며 보강 쉘의 반경 대 두께 비는 250~500범위를 고려하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제18권1호
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• pp.28-34
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• 2004

It is well known that tensile peak overloads may significantly delay suubsequent constant amplitude fatigue crack growth in many materials. Since real structures are usually subjected to complex load histories, the ability to predict accurate crack growth under realistic service conditions is of major engineering interest. This paper describes experiments on fatigue track growth in the integrally stiffened panel of 7075-T6 aluminum alloy. The effect of shape parameters and overload position on the fatigue crack growth behavior of integrally stiffened panels are discussed. Based on the experimental results, the following conclusions have been drawn: the overall fatigue crack growth retardation resulting from single overload in the stiffened panels was generally larger in the larger thickness ratio, although the retardation trends, according to the change in overload positions, were similar to those exhibited in the non-stiffened panels.

• 한국정밀공학회지
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• 제17권5호
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• pp.168-172
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• 2000

The stiffened panel is representative of a large portion of aircraft construction and therefore has much practical importance. In this paper, the influence of various shape parameters on the stress intensity factors and the fatigue crack growth in the panels with bonded composite stiffeners are studied experimentally. Results are presented as crack growth rates for various values of crack lengths, stiffness ratios, and stiffening Materials.