GFRP 복합소재 바닥판의 간편해석법

손병직,지효선,Son, Byung Jik,Ji, Hyo Seon 한국강구조학회 2013 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.25 No.4

본 논문은 중공튜브 및 샌드위구조 형식을 주로 갖는 GFRP 복합소재 바닥판의 기본설계에서 전체 유한요소 모델링을 이용하지 않고 탄성등가 모델링을 이용한 간편 해석 방법을 제시하였다. 제시된 간편 해석 방법의 타당성 검증을 위해서 ANSYS 프로그램이 사용되었으며, 전체 유한요소 모델링과 탄성등가모델링을 이용한 해석값을 각각 비교하였다. 또한 본 논문에서 제안된 GFRP 복합소재 바닥판 간편 해석법에 의한 해석 결과를 비교하기 위해 각형 튜브를 갖는 샌드위치 구조형식 GFRP 복합소재 바닥판의 4점 휨시험인 실내실험결과를 수행하였다. 해석 결과와 실험 결과 내용을 비교분석하였다. 제시된 간편해석 방법은 GFRP 복합소재 바닥판의 기본설계시 사용하기에 적용성이 있음을 확인되었다. This paper presents a simplified analysis method using the elastic equivalent modelling not using the global finite element modelling of deck for the basic design GFRP composites deck with cellular tubes or sandwich structural type. In order to verify the validation of the simplified method ANSYS software package is used and compared the results analyzed on the global finite element modelling and the elastic equivalent modelling. And the laboratory testing by 4-point bending is conducted to compare the results based on the simplified analysis method proposed in this paper. The comparison of the results based on the analysis and the testing are discussed. It is found that the presented simplified analysis is applicable to the use in the basic design GFRP composite deck.

엑셀 VBA를 이용한 ANSYS 구조해석의 Customizing

손병직,장봉춘,오화진,Son, Byung-Jik,Jang, Bong-choon,Oh, Wha-jin 한국복합신소재구조학회 2015 복합신소재학회논문집 Vol.6 No.2

복합재료의 파괴기준

손병직,Son, Byung-Jik 한국복합신소재구조학회 2011 복합신소재학회논문집 Vol.2 No.3

복합재료의 파괴기준(II)

손병직,Son, Byung-Jik 한국복합신소재구조학회 2012 복합신소재학회논문집 Vol.3 No.4

복합적층 원통형 쉘의 단부보강 효과 연구

손병직,지효선,장석윤,Son, Byung-Jik,Ji, Hyo-Seon,Chang, Suk-Yoon 한국복합신소재구조학회 2012 복합신소재구조학회논문집 Vol.3 No.2

In this study, composite laminate cantilever type 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. Two models by load conditions are considered. Load type A and B are loaded by point load at the free edge and line load 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 minimum 30% by appropriate edge-stiffeners.

복합적층 원뿔형 쉘의 자유진동에 관한 기하학적 형상의 영향

손병직,지효선,장석윤,Son, Byung Jik,Ji, Hyo Seon,Chang, Suk Yun 한국강구조학회 2002 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.10 No.4

쉘 구조물은 지붕 구조물, 굴뚝 구조물, 압력구조물, 선박구조물, 항공구조물 등에 널리 사용되는 구조물이다. 본 논문은 전단변형 효과를 고려한 비등방성 복합성층 원뿔형 쉘의 자유진동에 관하여 연구하였다. 복합재료는 2개 또는 이상의 재료들로 구성되어 구조적인 효율성을 증진시키도록 구성된 재료이다. 이러한 복합재료로 구성된 구조물의 거동은 매우 복잡하기 때문에 해석해를 구하기가 거의 불가능하다. 따라서 본 연구에서는 이러한 복합재료로 구성된 원뿔형 쉘의 자유진동을 해결하는데 유한차분법을 사용하였다. 중심각, 정점각 및 다른 기하학적 파라미터의 진동에 대한 효과를 연구하였고, 진동모드 형상을 예시함으로서 진동모드에 관한 물리적 및 공학적인 이해를 증진시키고자 하였다. Shell structures have become critical in the design of pressure vessels, submarine hulls, ship hulls, airplane structures, concrete roofs, containers for liquids, and many other structures. This study presented the feature of the free vibration of anisotropic laminated conical shells according to transverse shear deformation effects. Composite materials are composed of two or more different materials in order to produce desirable properties for structural strength. Since their behavior is very complex, it is almost impossible to solve the analytical solutions. This effects of subtended and vertex angles and other geometric parameters on vibration were investigated in a comprehensive parametric study. Selected vibration mode shapes were illustrated, to enable the physical understanding of vibration of laminated composite conical shells.

자유경계를 갖는 비등방성 원뿔형 쉘의 해석

손병직,백한솔,장석윤,Son, Byung Jik,Baik, Han Sol,Chang, Suk Yoon 한국강구조학회 2000 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.12 No.4

최근 복합재료는 토목뿐만 아니라 건축, 항공, 선박산업분야에서 널리 사용되고 있다. 두 가지 이상의 다른 재료들로 구성된 복합재료는 역학적 특성에서 단일재료보다 매우 유리한 장점을 가지고 있다. 쉘 구조물은 직선구조물과 비교해 볼 때 곡선형상 때문에 하중에 효과적으로 저항하는 이점이 있다. 이러한 쉘 구조물에 복합재료를 사용함으로서 보다 높은 강성과 낮은 중량을 가진 경제적인 쉘 구조물을 설계할 수 있다. 본 논문의 목적은 전단변형효과를 고려한 원뿔형 쉘을 해석하여 복합재료의 이점을 규명하고 자유경계의 효과를 고찰하는데 있다. 본 논문은 원뿔형 쉘의 미분방정식을 해결하기 위해서 유한 차분법을 사용하였다. In recent years, composite materials have been used in civil engineering as well as architecture, automobile, aerospace, shipping industries. Composite materials are composed of two or more different materials to produce desirable properties for structural strength. The shell structures have the advantage of more efficient load resistance due to its curved shape as compared to the plate structures. And the shell structures with composite materials have many advantages in strength, corrosion resistance, and weight reduction. The objective of this study is to analyze circular conical shells with shear deformation effects and to prove the advantage of composite materials. To solve differential equations of conical shells, this paper used finite difference method.

디지털 영상처리를 이용한 사장교의 변위 측정

손병직(Son Byung Jik),전승곤(Jeon Seung Gon),허광희(Heo Gwang Hee) 한국산학기술학회 2016 한국산학기술학회논문지 Vol.17 No.5

본 논문은 돌산대교 모형 사장교에 하중을 주었을 때 발생되는 변위를 측정하기 위한 방법으로 디지털 영상처리 방법을 도입하여 실험을 하였다. 돌산대교 모형 사장교는 30:1로 축소한 경우로 길이 15.5m, 너비 400mm이다. 실험 방법은 영상처리 결과를 ANSYS 해석결과와 변위계 측정결과를 비교, 분석하여 영상처리 기법의 타당성을 검증하였다. 본 실험에 적용된 영상처리 기법은 상호상관 계수를 적용하였으며, 실험 조건은 100kgf 재하 하였을 때의 변위와 200kgf 재하 하였을 때의 변위를 측정하는 실험을 수행하였다. 분석 결과 하중이 추가적으로 증가하여 발생되는 변위가 커질수록 영상처리에 대한 신뢰성도 증가하는 것으로 나타났다. 즉, 하중이 100kgf에서 200kgf으로 증가할 때, ANSYS 결과대비 오차율이 31%에 서 14%로 감소하였으며, 변위계 결과대비 오차율 역시 17%에서 4%로 감소하였다. 200kgf 재하시 14%, 4%의 차이를 보이고 있어, 영상처리 기법으로 충분히 변위를 측정할 수 있을 것으로 판단된다. 향후 연구로는 동영상 파일로 부터 고유진동수를 측정하는 방법에 대해서 연구하고자 한다. This paper introduces a method of measuring the displacement of a cable-stayed bridge using digital image processing (DIP). The validity of the DIP technique was confirmed by comparing the results with those obtained using a displacement meter and ANSYS analysis. The normalized cross-correlation (NCC) coefficient was used. 100 kgf and 200 kgf loading experiments were carried out, which showed that when the displacement is large, the reliability of the DIP technique is increased. That is, when the load was increased from 100 kgf to 200kgf, it decreased from 31% to 14% compared to the ANSYS results and from 14% to 4% compared to the displacement meter results. Therefore, the image processing method is able to measure the displacement sufficiently accurately.

5,000톤급 STS 사각 패널을 갖는 배수지의 최적화 구조 해석

손병직 ( Byung Jik Son ),이상열 ( Sang Youl Lee ) 한국복합신소재구조학회 2016 복합신소재구조학회논문집 Vol.7 No.2

This study deals with optimized structural analysis of stainless rectangular water reservoirs with 5,000ton capacity for various combined load cases. The objective of this study is to propose most efficient structural models through the comparison of various model cases. In order to perform an optimized analysis, three dimensional finite element analyses are carried out for large sized models. The numerical results obtained provides the detailed size and thickness for optimal design of water reservoir. In particular, results reported in this paper show the influence of various types of loading and dimensions of the wall and stiffened column on the structural behavior of the large sized water tanks.

영상처리 기법을 이용한 주탑의 변위 측정

손병직 ( Byung Jik Son ),전승곤 ( Seung Gon Jeon ),허광희 ( Gwang Hee Heo ) 한국복합신소재구조학회 2015 복합신소재구조학회논문집 Vol.6 No.3

This paper introduces a digital image processing(DIP) method as a method for measuring the displacement of pylon. The comparison of DIP results and ANSYS analysis results verified the validity of the image processing technique. Normalized cross-correlation(NCC) coefficient was used and experiments were performed three times. It shows that the displacement difference was 22% and 5% compared to ANSYS results. Therefore, the image processing method is expected to be able to measure the displacement of pylon sufficiently.