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        • KCI등재

          쉘 구조물의 유한요소해석에 대하여

          이필승(Lee Phill-Seung), 노혁천(Noh Hyuk-Chun) 대한토목학회 2007 대한토목학회논문집 A Vol.27 No.3A

          본 논문에서는 최근 주요 연구들을 토대로 쉘 구조물의 유한요소해석에 대하여 중요한 개념들과 그 연관관계를 고찰한다. 감절점 쉘 유한요소의 수학모델인 기본쉘수학모델을 살펴본다. 쉘 구조물의 두께가 얇아짐에 따라 일어나는 쉘 구조문제의 세가지 극한거동들(휨지배거동, 막지배거동, 혼합지배거동)에 대한 쉘의 점근거동 이론을 소개하고 점근거동을 유한요소해석을 통해 찾아내는 방법을 알아본다. 유한요소해의 오차를 s-norm으로 평가하는 방법을 소개하고 이를 이용하여 쉘 유한요소의 잠김현상이 유한요소해의 수렴곡선에 어떻게 나타나는지 살펴본다. 쉘 구조물의 유한요소해석에서 균일최적수렴의 개념을 논의한다. 마지막으로 이상적인 쉘 유한요소의 조건을 알아보고 쉘 유한요소의 성능평가를 위한 방법론을 제시한다. Based on recent research works, important concepts on the finite element analysis of shell structures and the relations among them are presented in this paper. We review the basic shell mathematical model, which is the underlying mathematical model of the continuum mechanics based shell finite elements. The asymptotic theory of shell structures then is reviewed and we present how to evaluate the asymptotic behavior in finite element solutions. S-norm is introduced as an error measure of finite element solutions and we show "locking" in the convergence curves of shell finite element solutions. We discuss the concept of "uniform optimal convergence" in finite element analysis of shells. We finally summarize requirements on ideal shell finite elements and propose how to perform benchmark tests of shell finite elements.

        • KCI등재

          초대형 부유식 해상구조물의 초기 설계를 위한 설계차트 개발

          지광습(Zi Goangseup), 김진균(Kim Jin Gyun), 이승오(Lee Seung Oh), 이필승(Lee Phill-Seung) 대한토목학회 2010 대한토목학회논문집 B Vol.30 No.3B

          본 논문에서는 대규모 유탄성 해석을 통해 초대형 부유식 해상구조물의 설계 차트를 개발했다. 초기 설계단계에 본 차트를 이용해서 고비용의 유탄성 해석을 사용하지 않고도 초대형 부유식 해상구조물의 유탄성 거동을 예측이 가능하다. 본 논문에서는 두 가지 종류의 설계차트 Ⅰ, Ⅱ을 개발하여 제시하였다. 설계차트 Ⅰ은 특정 주파수의 파랑에 대한 구조물의 최대응력 응답진폭함수를 얻을 수 있도록 개발되었다. 설계차트 Ⅰ의 경우 동일한 변장비와 무차원 구조강성계수를 갖는 모든 구조물에 적용이 가능하다. 설계챠트 Ⅰ과 파랑스펙트럼의 적분을 통해 설계차트 Ⅱ를 개발하였으며, Beaufort 풍력급에 따른 Bretschneider 스펙트럼을 적용해 해상의 환경요인을 고려하도록 구성되었다. We developed a design chart for very large floating structures through intensive hydroelastic analysis. Using this chart, one can predict the hydroelastic response of very large floating structures preliminarily at design stage without the cost-demanding hydroelastic analysis. This paper presents two new design charts based on the theory of VLFS. The purpose of the first design chart is to determine RAOs of the maximum longitudinal stress of VLFS considering properties of waves and structures. The design chart I can be applied to any sizes of VLFS in same aspect ratios and dimensionless stiffness parameters. The second design chart is developed to take into account the actual wave condition by using the Bretschneider spectrum with Beaufort sea state.

        • KCI등재

          확률변수상태와 응답변화도

          노혁천(Noh Hyuk-Chun), 이필승(Lee Phill-Seung) 대한토목학회 2006 대한토목학회논문집 A Vol.26 No.6A

          재료인수, 기하인수 또는 작용하중 등에 불확실성을 가지는 구조에 대한 추계론적 해석의 정확해는, 일반적인 관점에서, 불확실성을 표현하는 추계장의 수치생성과 이에 대한 몬테카를로 해석을 통하여 얻을 수 있다. 그러나 불확실 인수의 공간적 분포를 나타내는 추계장은 그 특성을 표현해주는 두 가지의 함수를 동시에 만족시켜야 한다. 하니는 확률변수의 공간적 분포 상황을 표현해주는 스펙트럼밀도함수이며, 다른 하나는 통계적 특성을 나타내는 확률밀도함수이다. 일반적으로 이들 두 함수를 동시에 만족시키는 추계장의 정확한 수치생성은 여러 이유에서 어려운 일로 여겨지고 있다. 그러나 상관관계거리가 무한대인 확률변수상태의 경우 추계장은 상수추계장이 되며, 이 경우 스펙트럼밀도함수에 의하여 부과되는 제한조건은 사라지게 되어, 단순히 확률밀도함수에 대한 조건만이 남게 된다. 이 경우, 구조인수의 불확실성에 의한 구조응답은 확률밀도함수만을 고려하여 얻을 수 있게 된다. 이렇게 산정되는 응답변화도는 기존의 급수전개 및 섭동법 등의 수치해법은 물론 몬테카를로 해석에서도 얻을 수 없었던 정확해에 대한 준이론해를 제공해 줄 수 있다. It is a general agreement that exact statistical solutions can be found by a Monte Carlo technique. Due to difficulties, however, in the numerical generation of random fields, which satisfy not only the probabilistic distribution but the spectral characteristics as well, it is recognized as relatively difficult to find an exact response variability of a structural response. In this study, recognizing that the random field assumes a constant over the domain under consideration when the correlation distance tends to infinity, a semi-theoretical solution of response variability is proposed for general structures. In this procedure, the probability density function is directly used. It is particularly noteworthy that the proposed methodology provides response variability for virtually any type of probability density function, and has capability of considering correlations between multiple random variables.

        • KCI등재

          공리설계를 이용한 반잠수식 모바일하버의 개념설계

          이주희(Joohee Lee), 윤성진(Seongjin Yoon), 정현(Hyun Chung), 이필승(Phill-Seung Lee) (사)한국CDE학회 2010 한국CDE학회 논문집 Vol.15 No.3

          The axiomatic design principles are applied to the conceptual design of semi-submersible type mobile harbor (B1). The process of how the design of mobile harbor is elaborated, evaluated and improved from the very beginning is presented in this paper. The concept of mobile harbor is a functional harbor, which can move to a container ship anchoring out of ports in the deep water to load/unload containers on sea and transfer them to their destination ports. This floating system will innovate the maritime transport and distribution since it will greatly enhance the accessibility of super-sized container ships to existing harbors and harbors without enough infrastructures. Designing a mobile system which can perform the functions of traditional harbors on the floating system requires innovative ideas as well as rigorous validations of each sub systems. In order to enhance the chance of design success, we try to satisfy the design axioms in early stage of conceptual design. We use the zigzagging process for defining Functional Requirements (FR)-Design Parameters (DP) hierarchy due to the complexity of the system. In other words, we decomposed the complexity of the design by FR-DP hierarchy and reduced coupled design logically and systematically. This paper shows applicability of the axiomatic design principles to the field of ocean systems engineering.

        • 공리설계를 이용한 반잠수식 모바일하버의 개념설계

          이주희(Joohee Lee), 윤성진(SeongJin Yoon), 정현(Hyun Chong), 이필승(Phill-Seung Lee) (사)한국CDE학회 2010 한국 CAD/CAM 학회 학술발표회 논문집 Vol.2010 No.1

          The axiomatic design principles are applied to the conceptual design of semi-submersible type mobile harbor (B1). The process of how the design of mobile harbor is elaborated, evaluated and improved from the very beginning is presented in this paper. The concept of mobile harbor is a functional harbor, which can move to a container ship anchoring out of ports in the deep water to load/unload containers on sea and transfer them to their destination ports. This floating system will innovate the maritime transport and distribution since it will greatly enhance the accessibility of super-sized container ships to existing harbors and harbors without enough infrastructures. Designing a mobile system which can perform the functions of traditional harbors on the floating system requires innovative ideas as well as rigorous validations of each sub systems. In order to enhance the chance of design success, we try to satisfy the design axioms in early stage of conceptual design. We use the zigzagging process for defining Functional Requirements (FR)-Design Parameters (DP) hierarchy due to the complexity of the system. In other words, we decomposed the complexity of the design by FR-DP hierarchy and reduced coupled design logically and systematically. This paper shows applicability of the axiomatic design principles to the field of ocean systems engineering.

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