• Title/Summary/Keyword: 강성구조

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Deformation and Stress Distribution on Multi-Layered Foundation with Different Rigidity (강성(剛性)이 다른 다층토(多層土) 지반(地盤)의 변형(變形) 및 응력전달(應力傳達))

  • Park, Byong Kee;Chang, Yong Chai;Park, Jong Cheon;Park, Seon Bae
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.12 no.2
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    • pp.205-215
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    • 1992
  • Load tests for fourteen small-scale foundation models combined with geotextile, sand mat and rigid mat were conducted to study the effect of geotextile(G/T), sand mat(S/M), and foundation types on deformation of foundation soils. In addition, the experimental results were compared with those obtained from numerical analysis using a software program. The main conclusions were summarized as follows: 1. The restraint effect on G/T is more outstanding on the lateral displacement than on the vertical one. 2. The single use of S/M has better effect on the restraint of vertical displacement than lateral one. 3. The use of both S/M and G/T is required for the restraint of lateral and vertical displacement. 4. Multi-layered foundation with large rigidity shows similar tendency to that of foundation reinforced with S/M and G/T.

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A Study on Relationship between Track Impact Factor and Track Support Stiffness of Turnout System on Urban Transit (도시철도 분기기 궤도구조의 궤도지지강성과 궤도충격계수의 상관관계에 관한 연구)

  • Choi, Jung-Youl;Park, Jong-Yoon;Lee, Kyu-Yong;Chung, Jee Seung
    • The Journal of the Convergence on Culture Technology
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    • v.6 no.2
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    • pp.461-466
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    • 2020
  • In this study, the relationship between the track support stiffness and the track impact factor for a sleeper floating track and a turnout system with wood ties currently employed in Korean urban transit was assessed by performing field tests using actual vehicles running along the service lines. Field tests were performed on four track systems (i.e., sleeper floating track, and point, lead and crossing sections of turnout system). The theoretically designed track impact factor and track support stiffness were compared with the corresponding track impact factor and track support stiffness measured through field tests for the target tracks on the service line. The track impact factor for the service line appeared to increase with the deviation of track support stiffness according to vehicle driving direction; therefore, it was inferred that the deviation of track support stiffness between each track section directly affected the track impact factor.

Analytical Modeling of Precast Concrete Large Panel Structures Taking Account of Stiffness of Vertical Joints (수직접합부 강성을 고려한 프리캐스트 콘크리트 대형판구조물의 해석모델)

  • 이한선;장극관;신영식
    • Computational Structural Engineering
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    • v.7 no.3
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    • pp.105-113
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    • 1994
  • Precast concrete(P.C.) large panel structures have usually weaker stiffness at joints than that of monolithic in-situ reinforced concrete structures. But structural designers do not in general take into account this characteristics of P.C. large panel structures and use the same analytical models as for the monolithic structure. Therefore, the results of analysis obtained by using these models may be quite different from those actually occurring in real P.C. structure. In this study, the change in force and stress distribution and deflections of structure caused by applying lower shear stiffness at vertical joints are investigated through trying several finite element modeling schemes specific for P.C. structures, Finally, for engineers in practice, a simplified model, which takes account of the effect of lower shear stiffness at vertical joints, is proposed with the understanding on possible amount of errors.

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Maximizing Eigenfrequency of Geometrical Nonlinear Structure using Topology Optimization (위상최적화를 이용한 기하 비선형 구조물의 고유진동수 최적화)

  • Yoon, Gil-Ho
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2009.04a
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    • pp.89-92
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    • 2009
  • 본 논문에서는 비선형구조물의 위상최적화를 위하여 개발된 요소 연결 매개법 (Element Connectivity Parameterization Method)을 이용하여 기하비선형 구조물의 고유진동수(Eigenfrequency)를 최적화하는 연구를 소개한다. 기존의 밀도를 기반으로 한 위상최적화기법은 비선형 구조물의 위상최적화를 수행할 때 약한 탄성계수를 가지는 요소가 대변형을 일으켜 전체 강성행렬(Tangent Stiffness Matrix)이 양정정성(Positive definiteness)를 잃어버리는 문제점이 있어서 위상최적화를 수행하기 어렵다. 이 문제점을 해결하기 위하여 최근에 요소 연결 매개법(Element Connectivity Parameterization Method)이 개발되었다. 이 요소 연결 매개법은 요소의 강성을 설계하는 것이 아니라 요소의 연결성을 설계하는 기법으로 이를 이용하여 비선형 구조물의 위상최적화를 효과적으로 수행할 수 있다. 이 연구에서는 요소 연결 매개법을 동적인 문제에 적용하기 위한 연구를 수행하며 이를 이용하여 비선형 구조물의 고유진동수를 최적화 하는 위상최적화 문제에 적용하였다. 비선형 수치 예제를 통하여 기하 비선형 구조물의 고유진동수를 최대화를 통하여 기하 비선형 구조물의 강성최대화 문제와 같은 결과를 얻을 수 있었다.

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Design of Low Vibration Rotor Considering Bearing Support Stiffness (전동기 베어링 지지강성을 고려한 회전자 저진동 설계)

  • Woo, Sang-Pyo;Lim, Do-Hyeong;Kim, Won-Hyun
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 2014.10a
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    • pp.311-313
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    • 2014
  • 전동기는 산업 전 분야에 걸쳐 다양하게 사용되는 회전기기로서, 소형화, 경량화, 고속화하는 추세에 있다. 이는 전동기 프레임의 구조강성을 약화시키고, 축계 위험속도를 낮춤으로써 진동에 취약한 구조를 가지게 된다. 회전체 진동 관련 규정 중 API 684 에서는 베어링 지지강성이 베어링 강성에 비해 3.5 배 이하인 경우 베어링 지지강성이 위험 속도 해석 모델에 포함되어야 함을 명시하고 있다. 산업 현장에서는 베어링 지지강성을 정확하게 산출하기 어려워 이를 고려하지 않고 회전체를 설계하는 경우가 많아 실제 조건에서 예측하지 못한 진동 문제가 발생할 가능성이 있다. 본 논문에서는 전동기 베어링 하우징 및 프레임에 대한 가진 시험을 통해 얻은 주파수 응답함수의 실수부를 분석하여 베어링 지지강성을 추출하는 방법을 제시하였다. 이를 바탕으로 유한요소 해석모델을 이용하여 베어링 지지강성을 해석적으로 예측하는 기법을 정립하였다. 추출된 베어링 지지강성을 축계 해석 모델에 포함하여 베어링 지지강성 포함 유무에 따른 축계 위험속도 및 안정성을 비교하였다. 그 결과 베어링 지지강성을 포함한 경우, 보다 정확한 위험속도 및 진동응답 수준을 예측할 수 있음을 확인하였다.

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A Formula for Member Stiffness of Bolt-Jointed Part with a Sleeve (슬리브가 있는 볼트 체결부의 판재강성 공식)

  • 권영두;윤태혁;임범수;이일희
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.14 no.1
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    • pp.21-28
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    • 2001
  • 기계구조물을 슬리브 없이 볼트-너트 체결하는 경우 판재의 강성에 대해서는 많은 연구가 진행되어 신뢰할 수 있는 이론이 보고되어 있다. 그러나 토목 분야에서 많이 사용되는 슬리브가 있는 볼트-너트 체결부에 대한 연구는 미진한 상태이다. 본 연구에서는 슬리브가 있는 경우 볼트-너트로 체결된 판재의 강성을 계산하는 공식을 유도하고 이를 콘크리트 구조물의 예에 적용하였다. 제안된 공식의 결과를 단순합산식과 유한요소법에 의한 결과와 비교하여 그 타당성과 유용성을 밝혔다. 본 연구에서 제안한 공식은 슬리브가 있는 체결부의 판재 강성을 계산하는데 유용하게 사용할 수 있을 것이다.

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An Analytical Model for Calculating Initial Stiffnesses of Double Angle Connections (더블앵글 접합부의 초기강성 산정을 위한 해석모델)

  • Yang, Jae-Guen;Kim, Ki-Hwan;Kim, Ho-Keun
    • Journal of Korean Association for Spatial Structures
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    • v.4 no.4 s.14
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    • pp.55-63
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    • 2004
  • Double angle connections are commonly used for the construction of the low-rise steel framed buildings. Several experimental tests lave been conducted to investigate the effect of the number of bolts on the rotational stiffness of a double angle connection. Several parameters are obtained by performing regression analysis. An analytical model has been introduced to calculate the initial stiffness of a double angle connection in this research.

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Influence of Column Base Rigidity on Behavior of Steel Buildings (강구조물 지지부의 강성도가 구조물 거동에 미치는 영향)

  • 권민호;박문호;장준호;박순응
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.15 no.1
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    • pp.165-172
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    • 2002
  • Generally, the steel rigid frame has been analyzed using finite element analysis tools. While many efforts have been poured into the understanding and accurate prediction for the nonlinear behavior of the columns and beam-columns connections, the base of the columns are modeled as simply hinged or fixed. However, the base of the steel columns practically is neither fixed not hinged. It behaves as semi-rigid. In this paper, the supports of the columns we modeled as semi-rigid and the importance of such approach in moment-resisting columns is evaluated. Two typical buildings designed by the US specification are modeled and analyzed by the finite element based on stiffness method and flexibility method. The column bases of three-story buildings are modeled as rotational springs with a varying degree of stiffness and strength that simulates the semi-rigidity of the base. Depending on the degree of stiffness and strength, the semi-rigidity varies from the hinged to the fixed. Buildings with semi-rigid column bases behaves similarly to the building with fixed bases. It has been numerically observed through the pushover and nonlinear time history analyses that the decrease of the stiffness of the column base induces the rotational demand on the int air beams. an increase of rotation demands on the first store connections and lead to a soft-story mechanists Due often to the construction and environmental effects, undesired reduction of column base stiffness may cause an increase of rotation demands on the first store connections and lead to a soft-story mechanism.

Damage Assessment and Aseismic Capacity Evaluation of Existing Structures (기설구조물의 손상도 및 내진능력 평가방법)

  • 윤정방;송종걸;김유진
    • Computational Structural Engineering
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    • v.11 no.3
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    • pp.199-212
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    • 1998
  • 본 연구에서는 기설구조물에 대한 손상도 추정기법과 내진능력평가 방법에 대하여 연구하였다. 구조물의 손상도를 추정하는 방법으로는 소수의 계측 데이터를 이용한 모드섭동법(inverse modal perturbation)을 이용하였다. 구조물의 손상은 강성행렬의 감소로 표현하여, 각 요소행렬에 대한 손상을 손상지수를 사용하여 나타내었다. 구조적 손상과 이에 기인한 고유진동 특성의 변화량과의 관계를 섭동방정식으로부터 구한 후, 이로부터 손상지수와 고유진동 특성의 변화량과의 관계를 유동하였다. 따라서 손상 전과 후에서 구조물의 고유진동수와 모드형상을 측정하여 섭동식의 해를 구함으로써 구조물의 강성행렬의 감소로 나타나는 구조물의 손상도를 추정하게 된다. 손상도 추정에 의해 평가된 강성의 변화량에 기인한 손상 후의 기설구조물의 지진응답, 내진능력과 지진손상도의 평가를 손상전과 비교하였다. 내진능력은 구조부재에서 회전연성도 능력의 경험식을 이용하여 평가하였고, 지진손상도의 평가는 가장 많이 사용되는 방법인 Park & Ang 방법을 사용하였다. 예제해석은 다른 지진하중을 받는 2층과 8층의 예제구조물에 대해서 수행하였다.

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Parametric Study on Design of Composite-Foam Sandwich Structures for Micro EDM Machine tool structures (미세 방전가공 기계 구조를 위한 복합재료-포움 샌드위치 구조 설계에 관한 파라메트릭 연구)

  • Kim Dae-Il;Chang Seung-Hwan
    • Composites Research
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    • v.19 no.2
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    • pp.13-19
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    • 2006
  • In this paper, parametric study was carried out to design sandwich structures for EDM machines controlling stacking sequence, stacking thickness of composites and rib configuration. Sandwich structures which are dealt with in this paper are composed of fibre reinforced composite for skin material and foam or resin concrete for core materials. The sandwich column has cruciform rib to enhance bending stiffness of the structure and the bed has several vertical ribs to resist the normal forces and vibration. The design parameters such as rib thickness and stacking sequence were controlled to enhance the system robustness. Finite element analysis was also carried out to verify the variation of static and dynamic stiffness of the structures according to the variation of the parameters. Vibration tests were performed to verify the natural frequencies and damping ratios of the manufactured composite structures. The appropriate shape and configuration conditions for micro-EDM machine structures are proposed.