• 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.

• 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.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제23권6호
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• pp.715-726
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• 2010

In this paper, a comparative study of metallic and non-metallic stiffened plates under a lateral pressure load is performed using conventional statistically determinate and SQP(Sequential Quadratic Programming) optimisation approaches. Initially, a metallic flat-bar stiffened plate is exemplified from the superstructure of a marine vessel and, subsequently, its structural topology is varied as hat-section stiffened FRP(Fibre Reinforced Plastics) single skin plates and monocoque FRP sandwich plates having a PVC foam core. These proposed structural alternatives are analysed using elastic closed-form solutions and SQP optimisation method under stress and deflection limits obtained from practice to calculate and optimise geometry dimensions and weights. Results obtained from the comparative study provide useful information for marine designers especially at the preliminary design stage where various building materials and structural configurations are dealt with.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제19권2호
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• pp.161-170
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• 2007

본 연구에서는 직교이방성 판 해석의 정확도 문제를 개선하기 위하여 평강 리브를 갖는 보강판에 대하여 리브 제원을 고려한 직교이방성 휨 강성 수정 계수를 제안하고자 하였다. 이를 위하여 먼저, 직교이방성 휨 강성과 최대 처짐에 대하여 보강판 제원에 따른 민감도 분석을 실시하였으며, 보강판의 직교이방성 휨 강성 수정 계수에 대한 매개변수 연구를 수행하였다. 연구 결과, 수정 계수의 비율은 판 두께와 상관없이 리브 높이, 간격, 두께별로 하나의 함수로 표현 가능함을 알 수 있었으며, 이러한 수정 계수의 비율 함수로부터 간편하게 수정 휨 강성을 산정할 수 있음을 알 수 있었다. 지지 조건, 변장비, 리브 배치 및 재하 크기가 다른 여러 가지 보강판에 계수 함수를 적용한 결과, 참고 문헌에 비하여 직교이방성 판 해석의 정확도가 향상됨을 알 수 있었다. 따라서, 본 연구에서 제안한 계수 함수식을 사용하면 평강 리브를 갖는 보강판의 직교이방성 판 해석 시 간편하게 상당한 정확도의 결과를 얻을 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제13권12호
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• pp.947-955
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• 2003

This research analyzes the dynamic stability of stiffened plates on elastic foundations using the finite element method. For analyzing the stiffened plates, both the Mindlin plate theory and Timoshenko beam-column theory were applied. In application of the finite element method, 8-nodes serendipity element system and 3-nodes finite element system were used for plate and beam elements, respectively Elastic foundations were modeled as the Pasternak foundations in which the continuity effect of foundation is considered. In order to verify the theory of this study, solutions obtained by this analysis were compared with the classical solutions in open literature and experimental solutions. The dynamic stability legions of stiffened plates on Pasternak foundations were determined according to changes of in-plane stresses, foundation parameters and dimensions of stiffener.

• 대한조선학회논문집
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• 제33권3호
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• pp.8-21
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• 1996

본 연구의 목적은 1축압축을 받는 판 및 보강판의 최종강도추정을 위한 경험식의 도출에 있다. 이를 위해 다른 연구자에 의해 수행된 많은 실험결과를 정리 하였고, 식의 도출에 있어서 넓은 범위의 판의 치수에 대한 이들 실험결과의 유용성을 확인하였다. 또한, 필요한 치수범위에 있어서 편면보강재를 가진 보강판에 대한 압축 최종강도 실험을 추가적으로 수행하였다. 본 실험과 기존의 실험결과를 바탕으로 최소자승법에 의해 보다 더 유용한 경험식을 도출하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제24권5호
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• pp.529-541
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• 2006

This work gives an application of stochastic techniques for the optimization of stiffened plates in vibration. The search strategy consists of substituting, for finite element calculations in the optimization process, an approximate response from a Rayleigh-Ritz method. More precisely, the paper describes the use of a Rayleigh-Ritz method in creating function approximations for use in computationally intensive design optimization based on genetic algorithms. Two applications are presented; their deal with the optimization of stiffeners on plates by varying their positions, in order to maximize some natural frequencies, while having well defined dimensions. In other words, this work gives the fundamental idea of using a Ritz approximation to the response of a plate in vibration instead of finite element analysis.

• 대한조선학회논문집
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• 제47권5호
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• pp.709-718
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• 2010

This paper deals with two contents: first, distributions of plate slenderness ratios, stiffened plate slenderness ratios, and stiffener slenderness ratios, which include dimensions and material variables of stiffened plates, of stiffened plates of large-sized in-service vessels, and, second, comparison of compressive strengths. The investigated vessels consist of 59 tankers, 49 bulkers, 28 product carriers, 15 container carriers, and 12 multi-purpose vessels. The tankers are ranged from handymax class to VLCC and larger than Suezmax class. The sizes of the bulkers are 20K to 200K deadweight. The maximum size of containers is less than 5000TEU class. Two parameters for normal distributions of the slenderness ratios (mean and standard deviation) are suggested and probable ranges of the slenderness ratios are also graphically presented. The ultimate strengths of the stiffened plates are presented using the various simplified formulas and nonlinear FEAs. As well, average compressive strength curves, which are necessary for the estimation of the hull girder moment capacities, are proposed. It is proved that formulas for stiffened plates in CSR overestimate slightly in overall average strain range. Mode5 formula (plate buckling mode) in CSR show unreasonably conservative results with respect to the ultimate strengths rather than post-ultimate average compressive strengths.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제25권3호
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• pp.267-278
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• 2013

본 연구에서는 개단면 리브를 갖는 보강판에서 발생하는 국부처짐과 모멘트가 정사각형 재하크기에 따라 어떻게 변화하는지 분석하여 이를 정형화 하고자 하였다. 평강 리브와 역T형 리브를 갖는 보강판에 대하여 각각의 재하크기별로 여러 가지 제원 변화에 따른 비율함수를 구하여 분석한 결과, 재하크기에 따라 기준 보강판의 값에는 차이가 있으나 리브 간격을 제외하고, 각 제원별 비율 함수에는 큰 차이가 없어 재하크기를 통합하여 표현 가능함을 알 수 있었다. 또한, 평강 리브와 역T형 리브의 차이도 크지 않아 리브 형태와 상관없이 통합한 하나의 함수로 사용 가능함을 알 수 있었으며, 이러한 통합된 하나의 비율함수식을 적용한 결과 상당한 정확도를 나타내었다. 본 연구에서 제안한 통합 함수를 L형 리브와 직사각형 재하에 적용한 결과, 타당한 결과를 나타내어 통합 함수의 적용성을 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구에서 제안한 통합 비율함수식을 이용하면, 개단면 리브를 갖는 보강판에서 발생하는 국부처짐과 국부 모멘트 결과를 간편하게 얻을 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제16권2호통권69호
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• pp.191-200
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• 2004

본 연구에서는 보강판을 직교이방성 판으로 해석하는 경우 보강판의 제원에 따라 정확도에 큰 차이를 보이는 단점을 해결하기 위하여, 개단면 리브를 갖는 보강판에 대하여 직교이방성 강성을 보정하는 방법을 제안하였다. 여러 가지 보강판에 대하여 등방성 및 직교이방성 판 요소로 모델링하여 해석하고 최대 처짐을 비교한 결과, 특정 강성비를 중심으로 이보다 강성비가 작아질수록 직교이방성 판이 더 작은 처짐을, 이보다 커질수록 더 큰 처짐을 나타내어 정확도의 향상을 위해서는 강성비에 따른 직교이방성 강성 수정이 이루어져야 함을 알 수 있었다. 거동 분석을 토대로, 직교이방성 판의 처짐식과 판만의 처짐과 관련한 처짐 비율을 이용하는 두 가지 강성 수정 방법을 제안하였으며, 두 경우 모두 오차율 및 오차율의 분포폭이 크게 감소하여 정확도가 크게 향상되지만, 처짐 비율의 방법이 처짐식을 이용한 방법보다 사용성 및 안정성 측면에서 더 적절한 것으로 나타났다. 또한, 개단면 리브를 갖는 보강판을 직교이방성 판으로 해석하는 경우, 본 연구에서 제안한 강성 수정 방법을 사용하여 보강판의 직교이방성 휨강성을 보정하게 되면, 상당한 정확성의 증가로 보강판에 대한 간편하고 타당한 결과를 얻을 수 있을 것으로 판단된다.