본 연구에서는 암반 내에 존재하는 절리가 암반의 구조거동에 미치는 영향을 유한요소해석을 통하여 분석하였다. 절리에 따른 암반의 이방성 비선형 거동을 유한요소화하기 위하여 암반의 응력-변형률 관계를 구성모형화하고, 이를 기준으로 유한유소해석 program을 구성하였다. 여기서, 해석과정에 필요한 계산을 효율적으로 하기 위하여 하중재하 방법과 해석영역의 크기를 검토하여 문제의 크기를 최소화하도록 하였다. 해석대상으로 암반 내에 굴착되는 원형 공동을 택하여 절리의 존재여부에 따른 거동의 변화를 검토하여 절리의 비선형거동이 합리적으로 모형화되었음을 검증하였다. 다음, 절리 방향의 변화에 따라 응력이완상태, 변위, 변형형태 등에 미치는 영향을 검토하였다. 해석 및 분석의 결과, 절리의 방향성은 암반의 비선형거동에 영향을 많이 미치며, 그 영향은 공동의 중심을 기준으로 하여 절리방향에 직각인 방향의 부위에 절리의 활동이 집중되게 한다는 것을 밝혔다. 또한, 원형은 변형 후, 절리의 방향이 장축이 되는 타원형태로 됨을 보였다.

본 연구에서는 유한요소법에 의한 판부재의 탄소성대변형 거동해석시의 불평형력에 대한 수렴기법의 효율성에 대해 고찰해 보았다. 대상 수렴기법으로는 단순증분법(SI법), Newton-Raphson(NR)법과 수정 Newton-Raphson(mNR)법을 선정하였다. 이들 결과를 바탕으로, 큰 처짐이 발생하는 판에 대해서는 불평형력에 대한 수렴계산을 수행하여야 하며, 이 경우 mR법과 NR법은 같은 정도를 유지하면서도 계산시간은 mNR버과 NR법에 비해 약 1/2정도 절감되며, 큰 초기처짐이 존재하거나 두꺼운 판의 경우에는 불평형력이 상대적으로 크지 않기 때문에 SI법을 사용하는 것이 훨씬 유용하다는 것을 확인하였다.

이 논문은 C언어의 특성에 맞도록 skyline algorithm을 수정하여 제시하였다. 수정된 algorithm은 FORTRAN을 위한 종래의 algorithm에 비해서 프로그램의 구조를 개선하고 효율성을 높혀주는 이점이 있다. 강성행열의 조립과 분해를 단순화시키므로 프로그램의 실행시간이 현저히 단축된다. 장차 유한요소해석 프로그램의 개발에 실용적으로 활용될 수 있도록 C로 작성한 skyline algorithm의 원시프로그램 리스트를 수록하였다.

본 논문에서는 경계요소법과 비선형 유한요소법의 각 장점을 이용하여 반무한 영역을 가진 구조체의 해석방법을 논하였다. 여기서, 반무한 경계요소는 Melan의 반무한 평면에 대한 해로부터 구성하였다. 비선형 유한요소는 지하구조물에서 주로 접할 수 있는 탄소성 재료의 비균질성 또는 불규칙성을 모형화하기 위하여 사용하였다. 본 조합방법의 검증을 위하여 얕은 터널에 일정한 내압이 작용하는 경우를 택하여, 비선형 유한요소법과 조합방법의 결과를 비교하였다. 비교결과, 개발된 조합방법이 다른 해석방법에 비해 충분한 정확도를 가짐을 알 수 있었다.

유한요소 적웅분할 해석을 행할경우 강도매트릭스의 요소배열 형태는 밴드 현상이 아닌 성긴 현상을 갖게된다. 그러한 성긴 현상의 평형방정식틀을 풀기 위해서는 컴퓨터 주기억 장소의 가용량이 중요한 판건이 된다. 따라서， 주기억 장소의 사용량을 최소로 뜰이고 수렴속도가 높은 반복볍에 의한 해를 구 하는 알고리즘이 요구된다. 본 논문에서는 ‘불완전 Cholesky 분해’를 이용한 선조정 공액구배볍올 다른 종류의 션조정 구배법틀과 비교， 연구해 본다.

본 연구에서는 평판 구조물의 해석을 위한 개선된 유한요소를 제시하였다. 이 요소는 Mindlin 평판이론에 의하여 수식화되었으며, 'Heterosis'평판요소의 변위장에 비적합변위형을 추가함으로써 유도되었다. 본 연구에서 제시한 평판요소는 요소의 강체운동과 관련된 Zero Eigenvalue만을 갖고 있으므로 Spurious Zero Energy Mode를 보이지 않는다. 대표적인 문제에 대한 수치해석을 해 본 결과 본 연구에서 제시한 평판요소는 우수한 수렴도를 보여 주었으며, 아주 얇은 평판문제에서도 요소의 형상에 관계없이 Shear Locking현상을 극복하였다.

이 연구에서는 새로운 웰要素分解의 方法을 定立하고， 이에 의거하여 간단하고， 효율성이 높고， 普遍性 이 큰 웰 有限要素룹 개발하고자 하였다. 實際의 要素는 廠念的인 Translational Element 와 Difference Element 로 分解되며， 要素의 영알f立벼힘훌t는 이 두 成分要-素의 變{立며힘~를 결합하여 얻는다. 要素分解의 基#ζ假定블 단리 함에 따라서 세 가지 의 基本形要素에 도달헬 수 있다 基本形要素칠 보완하여 Locking現像을 제가하고 수렴성을 높히는 방안으로서 減훌積分， 內部自有度의 追加및 Mixed Fomulation을 검토하였으며， 要素의 Spurious Mode를 힘j뼈하는 방법을 고안하였다. 혔植 分析을 통해서 要素의 有效性과 했率性을 검정하였다.

정면규칙파중에서 Bow-flare부 충격은 선저충격에 비해서 작용 시간이 길고, 선체 수직운동진폭이 큰 상태이거나, 파고가 큰 입사파가 적용되는 경우에 선체에 작용하는 충격력은 상당히 크며, 파고가 높아지면, 발생하는 모우멘트도 증가한다. 2. Bow-flare부가 큰 선형의 경우에는 선저노출이 일어나지 않더라도 부가질량의 급격한 증가에 따라 상당히 큰 충격력이 작용한다. 3. Deckwetness, 불규칙파중에서의 응답해석, 상대변위를 구할 때 Dynamic Swell-up의 양을 고려한 계산 등의 검토가 요망된다.

유한요소법에 의한 고체내부 사각열원 주위 열전도특성은 실험에서 구한 결과와 거의 일치하였으며 열전도특성을 요약하면 다음과 같다. 1. 사각열원의 중심거리 이동에 따른 열전도에 미치는 중심방향의 영향은 열원 사이의 거리가 가까울수록 낮은 온도분포를 보이며 x=16cm 일 때 model 4에서 θ=0.698 model 3에서는 θ=0.401이다. 그리고 내부로 감에 따라 그 차는 감소한다. x=40cm에서 model 4은 θ=0.907이고 model 6은 θ=0.895이다. 2. 높이방향의 영향은 공기와 접하므로 대류현상이 일어나므로 열원의 크기를 벗어나는 구역은 model 1~3에서는 y=8~12cm model 4~6에서는 y=4~8cm이다. 그리고 두 곳의 온도의 차는 θ≒0.009이다. 3. 열전도도의 변화에 따른 열전도의 영향은 그 값이 클수록 강하게 나타나며 model 2에 대해서 높이 방향의 전 경계에 대한 무차원온도의 변동은 k=7 일 때 θ=0.079~0.054 k=0.3일 때 θ=0.0036~0.0025의 값을 나타낸다

임상에서 사용하는 진단 검사 장치인 전산화 단층촬영기와 자동화된 설계 소프트웨어(MediACE 3D Prog ram), 3D 프린터로 손목 보조기를 제작하고자 하였다. 전산화단층촬영기로 상지의 Dicom 파일을 획득한 후 MediACE 3D Program을 통해 손목 보조기를 디자인하여 "STL(stereolithography)"파일을 만들었고, 디자인된 손목 보조기는 3D 프린터를 이용하여 인쇄하였다. 3D 프린팅 기술로 제작된 손목보조기의 효용성 검증을 위해 뼈와 피부에 가해지는 압력 및 보조기의 스트레스 분포를 유한요소해석으로 나타내었다. 손목 보조기를 제작할 때 유한요소해석의 결과를 가지고 뼈와 피부가 압력에 의한 손상과 보조기의 파손이 자주 일어나는 부위를 보강하여 손목 보조기를 제작할 수 있을 것이라고 기대된다.

강-콘크리트 합성구조의 성능을 확보하기 위해서는 전단연결재가 설치된 전단연결부에 대한 전단강도 분석이 필수적이다. 전단연결부의 전단거동을 효율적으로 예측하기 위하여, 전단연결부의 push-out test에 대한 유한요소해석을 수행하였다. 유한요소해석에는 범용 프로그램인 ABAQUS가 사용되었으며, 대상 실험체는 Y형 전단연결재가 적용된 강-콘크리트 전단연 결부이다. 유한요소해석에서는 대상 실험체를 구성하는 재료들의 비선형성을 고려하였고, 비선형해석의 수렴문제를 해결하기 위하여 준정적해석을 사용하였다. 본 연구에서 수행된 유한요소해석 결과를 바탕으로 하중-변위곡선과 전단강도를 기존 실험결과와 비교한 결과, 준정적해석을 이용한 유한요소모델은 기존 실험결과를 잘 반영하는 것을 확인하였다.

강판콘크리트구조 설계기준(KEPIC SNG)에서 RC-SC구조 이종부재 접합방식은 기계적이음방법인 베이스플레이트형 접합 방식과 미겹침이음 접합방식을 제시하고 있다. RC구조간의 동일부재 접합부는 설계기준에서 철근의 직경에 따라 이음방식 을 별도로 규정하고 있지만, RC-SC구조 접합부는 철근의 직경에 따른 접합방식이 설계기준에 별도 구분되어 있지 않기 때문에 대구경 철근에 대해서도 미겹침이음 접합방식을 적용할 수 있을 것으로 예상된다. 베이스플레이트형 접합방식의 경우, RC-SC접합부 구조가 복잡하여 향후 적용성 측면에서 불리할 것으로 예상된다. 그러나, 미겹침이음 접합방식은 구조가 단순하여 적용성 측면에서 유리할 것으로 판단되나, 추가 실증실험과 전산해석을 통해 적용성 확보가 필요한 상황이다. 본 연구에서는 미겹침이음 접합방식의 주요 설계변수인 타이바와 철근정착의 구조거동을 분석하였으며, 철근의 정착성능을 강화할 수 있는 방안을 도출 및 적용하여 구조거동분석을 수행하였다.

본 연구는 전단력과 휨을 받는 춤이 작은 중공 SFRC 부재를 대상으로 중공에 따른 웨브폭이 부재의 전단강도에 미치는 영향을 평가하고자 실험 및 해석을 실시하고 기존식과 비교⋅분석하였다. 전체폭에 비하여 웨브폭은 1/2배, 2/3배로 선정하였으며, 전단경간비는 1.5로 계획하였다. 전단실험 결과, 웨브폭이 33% 증가함에 따라 최대전단강도는 10.3~28.0% 증가하였다. 실험체의 전체춤이 1.5배 증가함에 웨브폭이 100mm인 실험체는 전단강도가 29.2% 증가한 반면, 150mm인 실험체는 11.3% 증가에 그쳐, 웨브폭이 적을수록 춤의 증가에 따른 전단강도 증가율이 큰 것으로 나타났다. 이를 볼 때, 웨브폭이 적을수록 강섬유의 기여도가 큰 것으로 사료된다. KCI 기준식이 중공 슬래브의 전단강도를 매우 안전측으로 평가하고 있으며, Shin et al.의 제안식이 실험강도를 비교적 잘 예측하는 것으로 나타났다. 비선형 유한요소 해석으로부터 웨브폭이 2, 3, 6배 증가함에 따라 해석부재의 평균 전단강도는 각각 1.18배, 1.80배, 2.19배로 나타나, 웨브폭의 증가에 비례하여 전단강도가 증가하지 않는 것으로 나타났다.

In this paper, finite element analysis of high-strength SFRC with high tensile strength steel fiber was investigated. Compressive and flexural behavior was ductile when using steel fiber tensile strength 1,600 MPa. Thorenfeldt and Trilinear models were used to describe the compressive and tensile behavior. Inverse analysis was performed to construct tensile model by evaluating flexural behavior. The flexural behavior of test results were similar to analysis results.

This research presents a uniaxial static stress estimation method for concrete structures by using digital image correlation (DIC) and finite element method. DIC is employed to measure the displacement field, which is induced by drilling a small hole on the concrete surface. The initial static stress level can be estimated by comparing the measured displacement field to that from the corresponding finite element model. A series of experiments in the laboratory environment is conducted to validate the proposed method.

The seismic performance evaluation of domestic thermal power generation facilities is not significant compared to its importance. Therefore, in this study, seismic performance evaluation of the chimney structure responsible for the exhaust function in the thermal power plant was performed using Abaqus, a finite element analysis program. As a result, we could obtain the flexural strength curves of concrete compressive failure and relative displacement of stack.

In this study, the torsional strength of reinforced concrete hollow beams is predicted by nonlinear finite element analysis. A nonlinear finite element analysis program, ATENA, was used for the analysis. A total of six reinforced concrete beams were used and the analysis was performed under the same conditions as the actual test.

국내뿐만 아니라 세계적인 추세로 증가하고 있는 열차의 고속화와 대량 운송능력의 요구에 따라 열차 궤도구조의 개발은 지속적으로 발전하고 있다. 콘크리트 구조궤도인 PST는 안전성과 경제성에서 그 요구조건을 충족할 수 있는 시스템으로 개발되고 있다. 따라서 본 연구 에서는 PST시스템의 각 구조부재의 거동을 분석함으로써 향후 시스템 개발 및 설계에 필요한 정보를 제공하고자 하였다. KRL-2012 열차하중과 KRC 코드에 의한 다양한 정적하중조합에 따른 응력분포 결과를 3차원 유한요소 해석을 통하여 분석하였으며, 그라우트충전층의 두께에 따른 결과 또한 제공하고자 하였다. 구조부재별로는 그라우트충전층에서 가장 큰 응력이 발생하였으며 하중조합과 두께에 따라 응력의 변화가 민감하였다. 시동하중 및 온도하중에 의해서는 KRL-2012에 의한 수직하중만 적용할 때와 비교하여 콘크리트 패널과 HSB에서 각각 3.3배, 14.1배의 발생응력이 증가하는 것으로 나타났다. 충전층의 두께가 20mm에서 80mm로 증가할 때 콘크리트 패널의 발생 응력은 4% 감소하지만, 충전층은 24% 증가하는 것으로 나타났다. 균열의 양상은 그라우트충전층에서 인장균열이 국부적으로 발생하는 것으로 나타났다. 이와같은 결과에 따라 PST시스템 개발 시에는 수직하중 보다는 수평하중에 의한 휨 및 인장거동에 세심한 주의가 필요하며, 충전층의 두께를 40mm 이상 유지함으로써 각 구조부재의 안전성을 확보할 수 있도록 한다.