동적이완법에 의한 막구조의 등장력곡면 형태해석에 관한 연구

한상을,이경수 한국전산구조공학회 1998 한국전산구조공학회논문집 Vol.11 No.4

막구조의 초기형상을 결정하기 위하여 막요소의 기하학적 비선형을 고려한 평형방정식을 유도하고, 등장력곡면(equally stressed surface)을 결정하기 위한 알고리즘을 정식화한다. 막구조는 대변형에 의한 기하학적 비선형성을 포함하고, 막구조의 특성상 초기장력에 의한 초기변형을 고려해야 하므로, 본 논문에서는 막구조와 같은 인장구조물의 비선형 수치해석을 수행하기 위한 해석기법으로써, 동적이완법(Dynamic Relaxation Method)에 대한 해석알고리즘을 적용하고, 이 방법에 의해 수행한 해석결과를 검토함으로써 막구조 해석에 적용 가능한 수치해석기법을 제시하고, 수치해석에 대한 예를 통해 본 해석법의 타당성을 검증한다.

하이드로 코드를 이용한 충돌/폭발 및 파괴거동 해석

한상을,이경수,Han, Sang-Eul,Lee, Kyoung-Soo 한국공간구조학회 2015 한국공간구조학회지 Vol.15 No.3

케이블-트러스 복합구조물의 형상최적화에 관한 연구

한상을,조남철 한국공간구조학회 2003 한국공간구조학회지 Vol.3 No.3

The purpose of this study is to obtain the optimum shape of cable domes by using the real coding genetic algorithm. Generally, the structural performance of the cable domes is influenced very sensitively by pre-stress, geometry and length of the mast because of flexible system. So, it is very important to decide the optimum shape to get maximum stiffness of cable domes. We use the analytical model to verify the usefulness of this algorithm for shape optimization and analyze the roof system of Seoul olympic gymnastic arena as analytical model of a practical structures. It is confirmed lastly that the optimum shape domes have more stiffness than initial shape ones.

동적이완법에 의한 탄성 현수선 케이블의 비선형 해석에 관한 연구 ( A Study on the Nonlinear Analysis of an Elastic Catenary Cable by Dynamic Relaxation Method )

한상을,정명채,이주선 대한건축학회 2000 大韓建築學會論文集 : 構造系 Vol.16 No.11

중간 면진층을 가지는 래티스 돔 구조물의 병렬 다질점계 등가모델을 이용한 동적 거동 특성에 관한 연구

한상을,이상주,김민식,Han Sang-Eul,Lee Sang-Ju,Kim Min-Sik 한국전산구조공학회 2006 한국전산구조공학회논문집 Vol.19 No.2

일반적으로 구조물이 지진하중에 저항하기 위해서는 충분한 강성과 연성을 확보하여야 한다. 본 연구에서는 대공간 구조시스템의 지붕 구조와 하부 구조 사이에 면진 장치를 도입하는 방법을 사용하여 동적 거동 특성을 규명한다. 하부 구조의 강성과 질량의 크기에 대한 영향을 고려한 대공간 구조 시스템의 동적 거동 특성 규명 및 해석 과정 단순화를 위해 병렬 다질점계 등가모델을 도입한 본 논문은 향후 대공간 구조물의 성능 설계를 위한 기초적인 연구가 될 것이다. Generally, earthquake-resistant structural systems have to ensure the sufficient stiffness and ductility for stability In this paper, the spatial structures are applied an isolation system to boundary parts between roof systems and sub-structures. So, it is necessary to examine the characteristics of dynamic behaviors of spatial structures governed by higher modes rather than lower modes different from the cases of high-rise buildings. The objectives of this paper are to develop the equivalent lumped mass model to simplify an analytical processes and to investigate the dynamic behaviors of roof systems according to the mass and stiffness of sub-structures as a fundamental study of performance design for the spatial structures.

풍하중을 받는 평면 막구조물의 동적불안정 판정에 관한 연구

한상을,후효무,Han, Sung-Eul,Hou, Xiao-Wu 한국전산구조공학회 2009 한국전산구조공학회논문집 Vol.22 No.2

본 논문에서는 풍하중을 받는 평면 막구조물의 동적불안정 판정을 규명하였다. 풍하중을 받는 막구조물의 지배방정식을 정식화할 경우 가장 중요한 것은 막 표면의 공기 압력을 합리적으로 산정하는 것이다. 베르누이 윈리에 의하여 유체 압력은 속도 퍼텐셜과 관계를 가지며 않은 날개 원리에 의해 막 표면 공기의 움직임을 일련의 와류로 간주하고 속도 퍼텐셜을 구할 수 있다. 이 논문에서는 가장 많이 쓰이는 3 절점 삼각형 막요소를 이용하여 가중 잔여치 갤러킨법을 적용한 안정 평가의 판별식을 유도하였다. 수치해석 모델로는 정사각형과 직사각형의 막구조물을 채택하였고 임계 풍속에 대한 초기인장력과 풍방향의 영향을 분석하였다. In this paper, dynamic instability of plane membrane structures under wind action has been studied. The key to solving the governing equations of membrane structures under wind action is how to obtain the air pressure on membrane. Based on Bernoulli's theorem, fluid pressure has a certain relationship with velocity potential. Velocity potential could be solved according to thin aerofoil theory, where air around the membrane is regarded as a sheet of vortices. In this paper, we take advantage of the most commonly used three-node triangular membrane element and weighted residual-Galerkin method to obtain the determining equation for stability evaluation. Square and rectangular membrane structures are studied. The influence of initial prestressing force and wind direction towards critical wind velocity are also analyzed in this paper.

조합하중를 받는 단층 래티스 돔과 아치의 안정경계에 관한 연구

한상을,이상주,이갑수 한국공간구조학회 2004 한국공간구조학회지 Vol.4 No.3

본 논문은 조합하중을 받는 공간구조물의 안정경계를 파악하는 것이다. 구조물에 작용하는 독립된 여러 가지 하중벡터는 기본이 되는 하중 모드와 하중매개 변수를 이용하여 나타내고, 독립된 하중 매개변수에는 비례관계를 설정함으로서 하나의 하중변수에 의해 하중을 부여한다. 구조물의 좌굴하중 즉 임계점은 평형조건이 불안정이 되는 극한점과 분기점으로 분류되고, 가장 낮은 하중이 좌굴하중으로 정의된다. 본 논문에서는 기하학적 비선형 문제를 해석하기 위한 수치해석법으로는 호장법과 뉴턴-랩슨법을 이용하였으며, 본 해석을 통하여 안정경계를 파악함은 물론 좌굴모드 및 좌굴하중을 명확히 규명하였다. The lowest load when the equilibrium condition becomes to be unstable is defined as the buckling load. The primary objective of this paper is to be analyse stability boundaries for star dome under combined loads and is to investigate the iteration diagram under the independent loading parameter. In numerical procedure of the geometrically nonlinear problems, Arc Length Method and Newton-Raphson iteration method is used to find accurate critical point(bifurcation point and limit point). In this paper independent loading vector is combined as proportional value and star dome was used as numerical analysis model to find stability boundary among load parameters and many other models as multi-star dome and arch were studied. Through this study we can find the type of buckling mode and the value of buckling load.

단층 래티스 돔의 기하학적 비선형 좌굴하중의 검증

한상을,이상주,이정현 한국공간구조학회 2006 한국공간구조학회지 Vol.6 No.1

The single layer latticed dome is very sensitive on the slenderness ratio and half open angle of the elements, load condition, and the connection type because it is organized by a lot of thin elements, so we have to use the geometrically nonlinear buckling load when the buckling of the structures is analyzed. But, it is very difficult to design the single layer latticed domes considered all conditions. Therefore the purpose of this paper is to propose the appropriate design method of the single layer latticed dome considered the geometrically nonlinear buckling load in base of the linear buckling load by the eigenvalue analysis. 단층 래티스 돔은 작은 단면의 선 부재 조합으로 전체구조물이 구성되는 특성상 구성부재의 세장비, 부재 반개각, 하중조건, 접합부 특성 등에 매우 큰 영향을 받으므로, 비선형 좌굴해석에 의한 좌굴하중을 사용해야 하지만 여러 가지 현실적 제약이나 문제점 등에 의해 이러한 것이 제대로 반영되지 않은 설계가 이루어지고 있다. 이러한 이유로 돔 구조물의 설계 시 부재의 과다 설계, 자유로운 형상 설계의 제약 등의 문제점들이 나타나는 것이 지금의 현실이다. 따라서 이 논문의 목적은 위에서 언급된 문제점을 해결하기 위하여 고유치 해석을 통한 선형 좌굴해석에 기초한 비선형 좌굴하중을 예측하고 이를 이용함으로서 보다 효과적인 설계를 가능케 하는 설계식을 제안하는 데 있다.

무요소법(RPIM)을 이용한 구조 요소의 응력해석

한상을,양재근,주정식,Han, Sang-Eul,Yang, Jae-Guen,Joo, Jung-Sik 한국전산구조공학회 2007 한국전산구조공학회논문집 Vol.20 No.3

본 연구에서는 구조 요소의 응력해석을 위한 무요소 RPIM(Meshfree Radial Point Interpolation Methods)법을 제시한다. 이를 위하여 먼저 무요소법의 형상함수와 무요소 RPIM법의 정식화 과정 및 프로그래밍을 간략히 한다. 절점보간법은 방사기저함수와 다항기저함수를 포함하고 있고 이 중 다항기저함수는 특이성문제를 극복할 수 있다. 게다가 무요소 RPIM법의 보간함수는 영향영역의 절점을 통과하고 형상함수는 크로네커 델타 성질을 갖고 있으므로 최소자승법에 기반을 둔 무요소법보다 쉽게 필수경계조건을 만족시킨다. 본 연구의 정확성을 확인하기 위하여, 캔틸레버형 평판, 유공평판, 속이 빈 원통 문제의 수치예제를 수행하고 이론 해와 유한요소법 결과를 비교, 분석한다. A Meshfree is a method used to establish algebraic equations of system for the whole problem domain without the use of a predefined mesh for the domain discretization. A point interpolation method is based on combining radial and polynomial basis functions. Involvement of radial basis functions overcomes possible singularity Furthermore, the interpolation function passes through all scattered points in an influence domain and thus shape functions are of delta function property. This makes the implementation of essential boundary conditions much easier than the meshfree methods based on the moving least-squares approximation. This study aims to investigate a stress analysis of structural element between a meshfree method and the finite element method. Examples on cantilever type plate, hollow cylinder and stress concentration problems show that the accuracy and convergence rate of the meshfree methods are high.

초대형 개폐식 돔 - 후쿠오카 돔

한상을 한국강구조학회 1999 韓國鋼構造學會誌 Vol.11 No.2