비등방성 복합 적층판의 임계좌굴하중 및 모드의 수치 해석

이상열,임성순,장석윤,Lee, Sang Youl,Yhim, Sung Soon,Chang, Suk Yoon 한국강구조학회 1998 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.10 No.3

1차전단변형 판이론에 의한 비등방성 복합적층판의 임계좌굴하중 및 좌굴모드는 기존의 해석적인 방법으로는 다양한 조건에 대하여 해를 제공할 수 없다는 단점을 가지고 있다. 따라서 근사해법인 수치해석을 이용하게 되는데, 이러한 수치해석기법으로 기존 상용프로그램에서는 유한요소법이 널리 사용되었다. 그러나 least upper bound 특성을 가지고 있는 유한요소법을 이용한 적층판의 좌굴해는 구조적인 안정성을 보장하지 못하는 경우도 있다. 따라서 본 논문에서는 유한차분법에 의한 좌굴해석을 수행하여 유한요소법과 상호 비교함으로서 각 경우에 관한 두 가지 수치해석기법의 장단점을 규명하고 효과적으로 적용할 수 있는 기법을 제시하는 것을 목적으로 하였다. 수치해석 결과, 유한차분법에 의한 좌굴하중 및 좌굴모드는 신소재를 사용하는 적층 구조물의 실용화에 앞서 다양한 기준을 제시할 수 있을 것으로 판단된다. The solution of anisotropic plate via the classical methods is limited to relatively load and boundary conditions. If these conditions are more complex, the analysis becomes increasingly tedious and even impossible. For many plate problems of considerable practical interest, analytic solutions to the governing differential equations cannot be found. Among the numerical techniques presently available, the finite difference method and the finite element method are powerful numerical methods. The objective of this paper is to compare with each numerical methods for the buckling load and modes of anisotropic composite laminated plates considering shear deformation. In applying numerical methods to solve differential equations of anisotropic plates, this study uses the finite difference method and the finite element method. In determining the eigenvalue by Finite Difference Method, this paper represent good convergence compared with Finite Element Method. Several numerical examples and buckling modes show the effectiveness of various numerical methods and they will give a guides in deciding minimum buckling load and various mode shapes.

다양한 기하학적 형상을 갖는 층간 분리된 복합신소재 적층구조의 동적 불안정성

이상열,장석윤,Lee, Sang-Youl,Chang, Suk-Yoon 한국복합신소재구조학회 2010 복합신소재구조학회논문집 Vol.1 No.1

The dynamic instability analysis of delaminated composite structures subjected to in-plane pulsating forces is carried out based on the higher order shell theory of Sanders. In the finite element (FE) formulation, the seven degrees of freedom per each node are used with transformations in order to fit the displacement continuity conditions at the delamination region. The boundaries of the instability regions are determined using the method proposed by Bolotin. The numerical results obtained for skew plates and shells are in good agreement with those reported by other investigators. The new results for delaminated skew plate and shell structures in this study mainly show the effect of the interactions between the radius-length ratio and other various parameters, for example, skew angles, delamination size, the fiber angle of layer and location of delamination in the layer direction. The effect of the magnitude of the periodic in-plane load on the instability regions is also investigated.

불완전 동적 데이터로부터 복합신소재로 보강된 교량의 함수기반 역해석에 의한 성능 평가

이상열,노명현,Lee, Sang-Youl,Noh, Myung-Hyun 한국복합신소재구조학회 2010 복합신소재구조학회논문집 Vol.1 No.2

This work examines the identification of stiffness reduction in damaged reinforced concrete bridges under moving loads, and carries out the performance assessment after repairing using advanced composite materials. In particular, the change of stiffness in each element before and after repairing, based on the Microgenetic algorithm as an advanced inverse analysis, is described and discussed by using a modified bivariate Gaussian distribution function. The proposed method in the study is more feasible than the conventional element-based method from computation efficiency point of view. The validity of the technique is numerically verified using a set of dynamic data obtained from a simulation of the actual bridge modeled with a three-dimensional solid element. The numerical examples show that the proposed technique is a feasible and practical method which can inspect the complex distribution of deteriorated stiffness although there is a difference between actual bridge and numerical model as well as uncertain noise occurred in the measured data. 본 연구는 차량 이동하중을 받는 손상된 콘크리트 슬래브교량의 강성저하를 규명하고, 복합신소재를 사용하여 보강 후 성능평가를 수행한다. 특히 마이크로 유전알고리즘에 의한 역해석에 기반하여 보강 전 후 각 요소에서의 강성변화를 수정된 2차변수 Gaussian 분포함수를 사용하여 정식화하였다. 본 연구에서 제안한 방법은 기존의 요소기반 접근 방식에 비하여 수치해석적인 관점에서 효율성을 갖는다. 개발한 알고리즘은 3차원 솔리드 요소를 사용하여 모델링한 교량의 동적 거동 시뮬레이션으로부터 계측한 데이터를 사전정보로 사용하여 검증하였다. 몇 가지 수치예제는 본 연구에서 개발한 방법이 실제교량과 수치모델간의 차이로 인한 오차 및 노이즈 등으로 인한 동적 계측치 오류 등이 고려되었음에도 강성분포 추정 및 성능 평가를 효율적으로 수행함을 보여준다.

직교이방성 구형 판의 좌굴 해석 (III) -큰 변장비를 갖는 경우-

이상열,정우영,장석윤,Lee, Sang-Youl,Jung, Woo-Young,Chang, Suk-Yoon 한국복합신소재구조학회 2014 복합신소재학회논문집 Vol.5 No.3

접형동에 발생한 이소성 뇌하수체 선종 - 증례보고 -

이상열,허승호,정재걸,장연규,길승배,Lee, Sang-Youl,Heo, Seung-Ho,Chung, Jae-Gul,Jang, Yeon-Gyu,Gill, Seung-Bae 대한신경외과학회 2001 Journal of Korean neurosurgical society Vol.30 No.2

A 69-year-old woman presented with right abducent nerve paresis caused by an ectopic pituitary adenoma invading the posterior wall of the sphenoid sinus. The tumor was removed via transsphenoidal approach. The histological diagnosis was invasive pituitary adenoma with bony destruction. The symptom was improved without complication. The authors present a rare case of ectopic pituitary adenoma with a literature review.

복합소재 풍력발전 타워 연구개발 (I) -미시 역학적 접근 중심으로-

이상열,지효선,손병직,강영종,Lee, Sang-Youl,Ji, Hyo-Seon,Son, Byeong-Jik,Kang, Young-Jong 한국복합신소재구조학회 2013 복합신소재학회논문집 Vol.4 No.3

직교이방성 구형 판의 좌굴 해석 (II) -고정단과 단순지지 단을 갖는 경우-

이상열,정우영,장석윤,Lee, Sang-Youl,Jung, Woo-Young,Chang, Suk-Yoon 한국복합신소재구조학회 2014 복합신소재학회논문집 Vol.5 No.2

미시역학적 접근 방법에 의한 복합소재 적층 쉘 구조의 유한요소 변위 및 응력해석

이상열,Lee. Sang-Youl 한국방재학회 2014 한국방재학회논문집 Vol.14 No.1

본 연구는 복합소재 적층 쉘 구조에 대하여 마이크로 역학 접근방법에 의한 섬유의 함침비율 변화에 따라 탄성계수를 예측하고 매크로 역학 기반으로 정적 거동 특성을 분석하였다. 본 연구에서 제시하는 멀티 스케일 접근법에 의한 유한요소 모델은 해석의 정확성과 재료들 간의 상관관계를 상세하고 정확이 보여준다는 장점이 있다. 수치해석은 적층 갯수, 적층배열, 섬유함침비율의 변화에 따른 최대 변위 및 응력 변화를 분석하는데 중점을 두고 있다. 수치예제로부터 섬유와 모재의 재료비율은 거시적 구조 거동 특성에 중요한 영향을 주고 있음을 알 수 있었다. 본 연구는 변위 및 응력에 영향을 미치는 최적의 섬유와 모재 재료비율을 상세 분석하였으며, 해석 결과는 건설용으로서의 복합소재 기둥구조가 경제적이면서 우수한 구조 성능을 만족하도록 설계하는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다. This study carried out finite element deflection and stress analysis of laminated composite shells, which is based on the micro-mechanical approach for different fiber-volume fractions. The finite element (FE) models for composite structures using multi-scale approaches described in this paper is attractive not only because it shows excellent accuracy in analysis but also it shows the effect of the material combination. The FE model is used for studying static behaviors of laminated composite shells for various fiber-volume fractions. In particular, new results reported in this paper are focused on the significant effects of the fiber-volume fraction for various parameters, such as fiber angles, layup sequences, and length-thickness ratios. It may be concluded from this study that the combination effect of fiber and matrix, largely governing the structural performance of composite structures, should not be neglected and thus the optimal combination could be used to design such civil structures.

FRP로 보강된 복보강 콘크리트보의 휨성능에 관한 연구

이상열 ( Lee¸ Sang-youl1 ),손병직 ( ·son¸ Byung-jik ) 한국복합신소재구조학회 2022 복합신소재구조학회논문집 Vol.13 No.5

본 연구는 ACI 등 규정에 없는 FRP 보강 콘크리트의 복보강에 대한 설계흐름도를 제시하였으며, 단보강과 복보강을 비교, 분석하였다. 다양한 파라미터 연구를 통해서 각각 단보강일 때의 이점과 복보강일 때의 이점을 분석하였다. 콘크리트의 단면이 작을수록 보강량이 클수록 복보강의 휨성능이 유리하며, 반대의 경우는 단보강이 유리한 것으로 나타났다. 콘크리트의 단면을 크게 하는 것이 FRP 보강량을 크게 하는 것보다 효과가 좋으며, 콘크리트 단면 중에서 콘크리트 높이를 크게 하는 것이 효과가 우수하게 나타났다. 콘크리트의 설계기준강도가 클수록, FRP의 탄성계수가 작을수록 단보강이 유리하며, 반대의 경우는 복보강이 유리한 것으로 나타났다. This paper presented a design flow chart for double reinforced concrete beams with FRP reinforcing bars, which is not specified in regulations such as ACI, and compared and analyzed single reinforcement and double reinforcement. Through various parametric studies, the advantages of single reinforcement and double reinforcement were analyzed. The results suggest that the smaller the cross-section of concrete and the larger the amount of FRP reinforcement, the better the flexural performance of the double reinforcement, and vice versa. Enlarging the cross-section of concrete is more effective than increasing the amount of FRP reinforcement, and increasing the concrete height of the concrete cross-sections is more effective. As the design reference strength of concrete is large and the modulus of elasticity of FRP is small, single reinforcement is advantageous, and in the opposite case, double reinforcement is advantageous.

적층된 ACM 경사판의 기하학적 비선형 동적 해석

이상열,장석윤,Lee, Sang-Youl,Chang, Suk-Yoon 한국복합신소재구조학회 2010 복합신소재구조학회논문집 Vol.1 No.4

W e performed a geometrical nonlinear dynamic analysis of laminated skew plates made of advanced composite materials (ACM ) based on the first-order shear deformation plate theory (FSDT). The Newmark method and Newton-Raphson iteration are used for the nonlinear dynamic solution. The effects of skew angles and layup sequences on the nonlinear dynamic response for various parameters are studied using a nonlinear dynamic finite element program developed for this study. The several numerical results were in good agreement with those reported by other investigators for square composite and skew plates, and the new results reported in this paper show the significant interactions between the skew angle and layup sequence in the skew laminate. Key observation points are discussed and a brief design guideline is given.