With the advancement of optical design and manufacturing technology, optical components have found diverse applications, spanning from semiconductors to the aerospace industry. A reflective mirror is a basic component in optics and plays a crucial role as the medium to reflect light. In this paper, a large mirror with a 700mm diameter was designed as a primary mirror using fused silica. The rear side of the mirror was subdivided into several equal angles, and neighboring vertices on the circumference were connected to establish a polygon. Accordingly, the geometric shapes of triangle, square, pentagon, and hexagon were formed. Furthermore, the mirror structure was strengthened by employing straight lines passing the vertices and the center of the circle. Based on the finite element analysis, deformations of the mirrors caused by the gravitational force were evaluated. Weight and deformation of the mirror structures were compared and analyzed to find a proper structure to reduce weight and deformation. This paper, therefore, presents a structural solution aimed at reducing the weight and deformation of a large aperture mirror induced by gravitational forces, thereby suggesting a geometric shape based structure to reduce surface deformation of a mirror.

본 논문은 코시 모멘텀(Cauchy’s Momentum) 방정식을 이산화하기 위해 GC-LSM(Geometric Conservative Least Squares Method) 을 사용한 새로운 Meshless 방법을 제시한다. FEM(Finite Element Method) 방법이 구조해석에 널리 사용되고 있지만 무격자 기법은 격자를 이동해야 할 때 장점이 많기 때문에 개발되었다. 본 작업은 무격자 기반의 FSI(Fluid-Structure Interaction) 프로그램을 개발하 기 위한 기틀을 다지는 단계이다. 본 논문에서는 Cauchy’s Momentum 방정식을 GC-LSM을 사용하여 강형식 형태로 이산화하였고, 시간 적분을 위해 New Mark Beta 방법을 사용하였다. 개발된 기법은 1D, 2D 및 3D 벤치마킹 문제에서 검증했으며, 정적 해석 및 동적 해석 결과가 해석해와 비교시 매우 정확한 결과를 보여준다.

막 구조물은 연성의 막에 초기 장력을 주고 외관의 강성을 늘림으로써 외부하중에 안정된 형태를 유지하는 구조물로 두께를 얇게 하여 대공간 구조에 많이 채택된다. 이러한 막 구조는 자유로운 곡선을 표현할 수 있는 특성이 있어, 구조적 형태의 선정은 매우 중요하다. 이에 본 논문에서는 넙스를 기저함수로 하는 비정형 곡면으로 형상을 표현하고, 최적의 곡면 형상 탐색을 위한 대변형 결과값 도출을 위해 기하학적 비선형을 고려한 유한요소해석법을 제안하였다. 또한, 형상 탐색 결과로 나타난 곡면의 형상 근사화의 최소화를 위해 유한 요소망으로 표현된 최종 형상을 다시 넙스로 구현하는 인터페이스 기법을 제안하여, 비정형 막 구조물의 최적 곡면을 표현하였다.

This paper analyzed the partial differential equations of laminated composite shells of revolution by using the finite difference method. The proof that numerical results are reasonable and accurate is obtained through converge ratio analysis and commercial program LUSAS for the structural analysis. The purpose of this study is to examine closely the engineering advantages and to analyze the structural behaviors of the anisotropic shells of revolution. Thus, the relevant reinforcement and most suitable arrangement of fiber to produce the highest strength are proposed through the numerical results according to a variety of parameter study. Namely, the distribution of displacements and stress resultants are analyzed according to the change of meridian's curvature, the ratio of height-width of shell, subtended angle, fiber angle, and so on. Using these distribution, the most suitable shell may be proposed to produce the highest strength. Also, the configuration of the entire laminated composite conical shells is analysed, and a variety of the design criterion of circular conical shell are proposed and studied in engineering view points.

본 연구 에서 는 면내 주기 하중을 받는 층간분리된 복합신소재 구조물의 동적 불안정 해석을 Sanders의 고차항 이론 에 근간하여 수행하였 다. 절점당 7개의 자유도를 사용한 2차원 유한요소 정식화에서 층간분리영역 경계에서의 변위 를 일치시키기 위한 변환기법을 적용하였다. 불안정 영역의 경계는 Bolotin의 이론을 적용하여 산정하였다. 경사판 및 웰에 대한 해석 결과는 기존 문헌 결과와 잘 일치하였 다. 경사판 및 웰 에 대한 새로운 해석 결과들은 곡률을 비롯한 다양한 기하학적 영향(경사각도，층간분리 크기，섬유보강 각도, 그리고 두께 방향으로의 층간분리 위치변화 등)과의 상호거동 관계를 보여 준다. 불안정 영역의 주기 하중의 크기에 대한 영향도 분석하였다.

행성상성운 NGC 6881은 4극자형태를 이루고 있고 JET이 영상에 나타난다. Lick 천문대에 있는 Hamilton Echelle Spectrograph(HES)을 사용하여 관측한 가시광 영역의 방출선 스펙트럼의 선윤곽을 연구하였다. 우리가 연구하는 HES 분광 자료는 직경이 4초각인 영역의 안쪽에서 관측된 것이다. IRAF와 StarLink/Dipso분석프로그램을 사용하여 HI, HeI, HeII, [OIII], [NII], [ArIII], [SII], [SIII] 등의 강한 선들의 선윤곽을 통해 팽창속도를 얻었다. HI선의 경우 단일 정상을 보이는 반면, He과 다른 금지선들은 두 개의 정상 분포가 겹치는 특성을 보였다. 가스 유출 속도는 중심별의 복사압에 의해 바깥쪽으로 갈수록 가속되는 것으로 분석되었다. 우리는 팽창속도자료를 통해, HST 영상에서 보여진 중심부분의 세 개의 고리는 양극콘(HI 선등에 나타남)과 고리(He, [SIII]선에 특성이 보임)의 복합 구조가 투영된 것으로 결론지었다.

In this work, a finite element model is presented for geometrically non-linear analysis of shell structures. Finite element by using a three-node flat triangular shell element is formulated. The non-linear incremental equilibrium equations are formulated by using an updated Lagrangian formulation and the solutions are obtained with the incremental/iterative Newton-Raphson method and arc length method. Some of results are presented for shell structures. The obtained results are in good agreement with the results available in existing literature.

보강된 판 및 쉘구조의 기하학적 비선형해석을 수행하기 위하여, total lagrangian formulation에 근거한 증분 평형방정식을 적용하고, 강도행렬 산정시 회전각의 2차항을 포함시켜 기하학적 비선형 해석시 해의 수렴성을 향상시켰으며, 보강된 쉘 구조의 해석시 보강재를 쉘 요소로 모델링하고 주부재와 보강재의 연결점에서 일반적인 변환관계를 이용하였다. 등매개 쉘 유한요소의 단점인 locking 현상을 극복하기 위하여 가정 변형률장을 적용하여 감차적분 또는 선택적분시 나타날 수 있는 제로 에너지 모드를 제거하였다. 수치해석 예제를 통하여 가정 변형률장에 근거한 쉘유한요소에 대한 효율성 및 적용성을 확인하였다.

복잡한 구조물의 거동을 해석하는 데 있어서 초기 설계단계에서 부터 쉘요소를 사용하여 해석하는 것은 많은 시간과 경비가 요구된다. 이에 경비절감의 측면에서 쉘구조물을 단순 보구조물에 의해 모델링함에 의해 분석하고자 하는 연구가 진행되어왔다. 본 연구에서는 단순화된 보구조물의 결합부에 고려하기 위한 유연도를 나타내는 굽힘회전강성을 결정하는 방법을 제안하고, 제안된 방법을 통해 얻어진 결합부에서의 유연도을 보구조물의 결합부에 적용하여 비선형해석을 수행한다. 수치해석 결과로 쉘구조물에서 나타나는 기하학적 비선형거동을 결합부에서 유연도를 고려하는 단순 보구조물에 의해 작은 오차의 범위안에서 기술할 수 있었다.

공간뼈대의 구조에 대하여 기하학적 비선형성이 고려될 수 있는 유한요소이론 및 해석법을 제시한다. 이를 위하여 가상일의 원리를 이용하여 대변형효과를 고려한 3차원 연소체의 평형방정식으로부터, 구속된(restrained warping)효과를 무시하고 유한한 회전각의 2차항의 효과를 포함하는 변위장을 도입하여 초기응력을 받는 공간뼈대요소의 증분평형방정식을 유도한다. 공간뼈대구조를 유한요소로 나누어 요소의 변위장을 요소변위 벡터에 관한 Hermitian다항식으로 나타내고 이를 평형방정식에 대입함으로써 탄성 및 가하학적인 강도행렬을 유도한다. 또한 updated Lagrangian co-rotational formulation에 근거하여, 증분변위로부터 강체회전변위와 순수변형성분을 분리시켜서 강체회전은 요소의 방향변화를 결정하고, 순수변형은 부재력증분을 산정하는 불평형하중 산정법을 제시한다. 공간뼈대구조의 횡-비틂좌굴 및 후좌굴 거동에 대한 예제들을 통하여 본 연구에 대한 해석결과와 문헌의 결과를 비교 검토함으로써 본 연구에서 제시된 이론 및 해석방법의 정당성을 입증한다.

이 논문은 유한요소해석의 전처리를 위한 3차원 구조물의 가하학적 모델링 방법을 제안하였다. 여기서 제안한 모델링 체계에 의하면 구조물의 모델은 조절점, 곡선, 곡면 및 입체의 계층적 구성에 따라서 단계적으로 형성된다. 혼성함수와 경계표현법을 기본으로하는 여러가지 곡면 및 입체의 모델링 방법을 유한요소망 발생에 적합하도록 체계화하였으며, 모델합성 및 연산방법을 제시하였다. 이를 바탕으로 새로운 유한요소해석 전처리 프로그램을 개발하였다.

The goal of this study is to investigate structural behaviors of steel diagrid depending on geometric parameters such as size, thickness, steel type, and location of components. Numerical applications verify structural behaviors of steel diagrid is very sensitive in terms of the geometric parameters and then diagrid is an appropriately governing system for free-formed structures.

본 연구에서는 특정 해상도상에서 정의되는 유역의 모든 배수경로들로 구성되는 배수망을 도시하여 자연유역의 배수구조에 대한 기하학적 특성을 분석하여 보았다. 이를 위하여 Fractal 나무와 Horton의 법칙을 기반으로 분기에 의하여 조직되는 망상구조에 대하여 이론적 고찰을 수행하였다. 배수망의 작도에는 ArcGIS를 적용하였고 작도된 배수망에 대하여 Strahler의 차수기법에 따라 위상구조를 수립하여 차수별 배수구조의 기하학적 특성을 분석하고자 시도하

수로가 시작되는 지점의 정확한 위치를 찾는 것은 구릉지 사면상의 물의 동적거동으로 인하여 매우 어렵다. 이러한 목적을 위하여, 김주철과 김재한(2007)은 DEM을 이용한 경사와 면적 사이의 규모에 따른 거동특성에 따라 실제 유역내 수로망을 제시한 바 있다. 본 연구는 이들의 연구 성과의 연장으로서, 배수밀도와 수원유역의 기하학적 특성을 기반으로 하여 DEM으로부터 동정된 가설수로망의 신뢰성을 평가하여 보았다. 그 결과 경사-면적한계기준에 의한 가설수로

FORTRAN program PHYLS was developed to model the structures of 2:1 1M and 2M1 phyllosilicates on the basis of geometrical analyses. Input to PHYLS requires the chemical composition and d(001) spacing of the mineral. The output from PHYLS consists of the coordinates of the crystallographically independent sites in the unit cell, and such structural parameters as the cell dimensions, interaxial angle, cell volume, interatomic distances, and deformation angles of the polyhedra. PHYLS can generate these structural details according to the user's choice of space group and cation configuration. User can choose one of such space groups as C2/m, C2,and C2/c and such cation configurations as random and ordered tetrachedral/octahedral cation configurations. PHYLS simulated the structures of dioctahedral and trioctahedral phyllosilicates having random tetrahedral cation configuration fairly close to the reported experimentally determined structures. In contrast, the simulated structures for ordered tetrahedral cation configurations showed greater deviation from the experimentally determined structures than those for random configurations. However, if the cations were partially ordered and the sizes of the tetrahedra became similar, the simulated PHYLS may be helpful in various investigations on the relationships between structures and physicochemical properties of the phyllosilicates.