The brittle nature of concrete and failure due to shear is one of the most critical issue in the design of reinforced concrete structures for better performance. In this research, the analysis of shear failure of reinforced concrete using discrete lattice model is carried out. The shear crack behavior, crack propagation and fractural nature of rectangular beam is investigated. Beams without shear reinforcement and simply supported rectangular beam of given geometry were analyzed using irregular lattice modeling. The beam is tested for three-point bending using rigid body spring network analysis technique. The simulation result shows the shear failure started at the vicinity of the support and propagates diagonally towards the loading point.

본 논문에서는 현수교에 지진하중이 가해졌을 때 구조물의 동적 거동을 해석한다. 교량 구조물의 제원은 30m, 50m, 30m 길이의 자정식 현수교로 하고, 일반적인 지진하중을 적용한다. 구조물에 0.5, 1, 2, 3, 4Hz의 주파수를 적용하여 구조물의 고유주파수를 확인한다. 기존 지진하중과 2,3배한 지진하중을 적용하여 파장과 비례하여 변위가 증가함을 확인하고, 고유주파수와 일치할 경우 공진 현상이 일어나는 것을 확인한다.

고무의 기계적 거동의 특성을 확인하기위해 경도계를 이용한다. 하지만 정확한 거동을 알기 위해서는 초탄성 물성계수가 필요하다. 물성계수를 측정하기위해 여러가지의 인장실험을 시행한다. 이러한 인장실험의 과정은 복잡하고 번거롭기 때문에 새로운 방법이 시도되고 있다. 본 실험에서는 압입 시험을 통한 고무의 물성계수를 예측해보았다 EDISON해석을 통해 다양한 물성계수 값들에 대한 변위-반력 데이터를 수집하여, 이를 물성계수의 변화와 연관시켜 예측하는 방법을 개발하였다.

본 논문에서는 EDISON 기하학적 정밀보 해석과 준정적 공력 해석을 이용하여 구조 비선형을 고려한 고세장비 날개의 플러터 해석을 수행하였다. 제안된 준정적 공력탄성학적 해석 방법을 이용하여 날개의 변형을 기존 연구와 비교하여 검증하였다. 또한, 선형 및 비선형 플러터 해석을 상용 프로그램 ZAERO 및 기존 연구 사례와 비교하여 개발된 플러터 해석 기법이 고세장비 날개에 대하여 효율적으로 수행될 수 있음을 입증하였다.

오그제틱 구조는 일반적인 물질과 다르게 음의 푸아송비를 지닌 구조이다. 오그제틱 구조의 단위 셀을 축소한 형상을 주 구조의 꼭지점에 배치한 형상을 자기 복제 위계 오그제틱 구조라고 한다. 본 연구에서는 파라미터 스터디를 통해, 휨 변형에 저항하여 관성 모멘트와 하위 구조가 구조 전체에 대하여 미치는 영향을 스트레인 에너지 밀도 및 가우스 곡률을 이용하여 분석하였다. 연구 결과 관성 모멘트의 값이 클수록 스트레인 에너지 밀도와 가우스 곡률이 감소하였으며, 레벨과 하위 구조의 크기가 증가할수록 감소하였다. 이를 통해 각 구조의 형상과 강성 등의 기계적 특성을 예측할 수 있다. 나아가 특정 구조를 설계하거나 분석할 경우, 요구되는 최적의 설계변수를 찾을 때 활용될 수 있다.

무작위 격자 모델의 일환인 Rigid-Body-Spring-Network(RBSN)을 이용하여 콘크리트 동적 거동 해석을 진행하였으며, 이를 이론식과 비교를 통해 본 해석 프로그램의 동적 거동 해석에 대한 적합성을 보였다.

본 연구에서는 각종 큐브위성 미션에 사용되는 테이프 스프링 힌지의 거동해석을 수행하였다. 테이프 스프링 힌지는 곡선 단면을 갖는 직선형의 얇은 스트립이며 곡률을 따라 방향성을 가지는 특성 때문에 비선형성이 강하게 발생한다. 정확한 회전-모멘트 선도 예측을 목적으로 Edison 프로그램을 통한 수치 해석을 진행하였다. 통계적 모형을 통해 최적화 변수를 예측하고 수치 해석 결과를 비교해 검증하였으며, 더 높은 정확도를 위해 향후 연구 방향을 제시하였다.

본 연구에서는 rigid한 폴리곤, 그 중에서도 정삼각형을 기반으로 설계한 오그제틱 패턴의 변형률과 포아송비가 어떻게 나타나는지 확인하였다. 패턴을 설계할 때 내린 가정에 따라 계산한 Analytic Solution을 기본 레퍼런스로 하여 분석값들을 비교하였다. 우선 ADINA, MATLAB을 활용해 최적설계 기법으로 설계한 패턴의 변형률과 포아송비를 계산하였다. 또한 EDISON CSD의 SemDesk Computational Structural Dynamics SW를 이용하여 변형률과 포아송비, 그리고 패턴의 거동을 확인하였다.

본 논문에서는 무인항공기 주익의 구조적 안정성을 높이기 위해 주익의 내부 및 외부 형상의 변경을 통한 최적 단면 형상을 찾는 연구를 수행하였다. 최적설계연구 과정에서 EDISON 전산 열 유체 및 구조 동역학 웹페이지에 소개된 프로그램들을 다수 활용하였다. 전산 열 유체 프로그램을 통해 익형을 선정하였고, 구조 동역학 프로그램을 사용하여 전단중심과 강성행렬을 확인하였다. 단면해석 결과를 바탕으로 최적화를 한 결과 기준 형상에 비해 공력중심과 전단중심 사이의 거리를 줄이면서 무게는 2.16% 감소하고, 굽힘 강성은 40.31% 높여 구조적 안정성을 높이는 디자인을 도출해낼 수 있었다.

본 연구는 유한요소해석에서의 CA 방법을 기반으로 한 재분석 기법을 통해 최적화 방법을 제시하고 이를 유한요소해석 EDISON 소프트웨어를 통해 진행할 것이다. 유한요소해석의 지배 방정식을 푸는데 있어서 강성 행렬의 역행렬 계산은 많은 부분을 차지하게 되는데, 이러한 시간의 감소를 위해 제안된 방법이 Kirsch의 CA 방법이다. 이 CA 방법은 유한요소해석의 강성 행렬을 촐레스키 분해를 이용하지 않고, 저차항으로 근사하므로 계산 시간의 감소를 확연하게 볼 수 있다. 이러한 과정을 EDISON의 전처리기로부터 강성행렬을 얻어내어 재분석하는 방법으로 최적 설계를 진행한다. 또한 이렇게 진행한 결과를 수치 예제를 통해 검증한다.

본 논문에서는 단면이 비균일한 블레이드의 길이 방향 위치별 단면 물성을 간편하게 예측할 수 있는 방법을 제시하였다. 동일 하중 및 경계조건하에서 비균일 단면 블레이드를 층계형 블레이드로 간략화하여 주어진 변위 값만을 바탕으로 단면물성을 추정하였다. 단면 물성 검증을 위해 EDISON software 구조동역학 홈페이지에서 제공하는 프로그램인 RDSAC, CORBA77_MEMB, CSD_EPLAST를 활용하였다. 이를 통해 임의의 단면 형상 및 재료 분포를 가진 보의 단면 물성을 보다 쉽게 획득할 수 있음을 확인하였다.

항공기의 날개에 작용하는 공력은 양력 손실을 고려하여 유한 날개의 양력 분포를 구할 수 있다. 3차원 형상의 날개는 1차원 보와 각 질점에서의 2차원 단면 형상의 물성을 지닌 유한요소 모델로 분리하여 비교적 신속한 계산을 통해 예측할 수 있다. 이에 대해 본 논문에서는 ANSYS 구조해석 프로그램을 사용하여 3차원 형상의 날개에 대해 해석한 결과와 비교 및 검증하였다. 그리고 날개의 세장비를 변화시키면서 본 논문에서 다룬 해석 모델이 다른 모델에 대해서도 유효한지 비교하였다. 본 논문은 첨단사이언스 교육허브(EDISON) 사업에서 개발된 구조동역학 및 전산열유체 해석 프로그램을 사용하였다.

본 연구에서는 미시역학적 접근을 통해 다공성 기지 복합재료의 유효 물성을 산출하였다. 미시역학적 수치기법으로써 5개의 혼합법칙을 선정하였으며, 미시 구조 변화를 고려한 2종류의 전산모형에 대한 유한요소해석을 수행하였다. 이 결과를 토대로 수치기법과 전산모형을 비교, 검증하여 다공성 복합재료의 유효 물성 산출을 위한 미시역학적 해석의 타당성과 EDISON 프로그램의 해석 적절성을 확인하였다.

본 연구에서는 삭마 실험 전과 후에 촬영한 탄소/페놀릭(carbon/phenolic) 복합재료의 Micro-CT 영상을 이용하여 전산 모형을 개발하였다. 전산 모형은 Simpleware, MSC. Patran/Nastran, EDISON CSD Pre/Post를 이용하여 모델링 되었다. 또한, 실제 기공 형상이 반영된 전산 모형을 통해 전산 해석을 수행하였고, 해석 결과를 통해 삭마 실험 후 기공도의 증가로 인해 저하된 유효 물성을 산출하였다. 따라서 삭마에 의한 기공도 증가가 탄소/페놀릭 복합재료의 유효 물성 저하에 영향을 끼치는 것을 확인하였다.

본 논문의 목표는 충격 흡수 및 에너지 저장을 효율적으로 수행하는 인간의 발 구조를 기반으로 하여 모형 발 구조를 설계하는 것이다. Bezier-spline 곡선으로 구성된 의족의 형상을 유한요소법으로 해석, 결과에서 의족의 변위와 반력 값을 통해 저장된 에너지를 최대로 하는 의족을 설계한다.

본 연구는 EDISON의 co-rotational static & dynamic analysis SW를 활용하여 모터사이클 후방 프레임에 탑케이스의 하중이 가해졌을 때 발생하는 구조 거동을 분석하였다. 후방 프레임은 수직 방향에 대해 78.5Hz의 1차 고유진동수를 가졌고, 이는 4710RPM에 해당되었다. 본 연구의 구조해석은 차후 모터사이클 후방 프레임의 내구성을 향상시키는 설계 연구에 효과적으로 활용될 수 있다.