• Title/Summary/Keyword: 강성예측

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Stiffness Prediction of Spatially Reinforced Composites (공간적으로 보강된 복합재료의 강성예측)

  • 유재석;장영순;이상의;김천곤
    • Composites Research
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    • v.17 no.5
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    • pp.25-38
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    • 2004
  • In this study, the stiffness of spatially reinforced composites (SRC) are predicted by using superposition of a rod and matrix stiffnesses in an arbitrary direction. To confirm the predicted values, the material properties of SRC are measured. The predicted values from the volume average of stiffness matrix are consistent with the tested values in a rod direction, but are inconsistent in an off-rod direction while reverse is true fur the volume average of compliance matrix. Therefore, the harmony function from superposition of stiffness and compliance matrix is introduced. The predicted values from the harmony function are consistent with the tested values in both the rod and the off-rod directions.

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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Cross-Sectional Structural Stiffness Prediction Model for Rotor Blade Based on Deep Neural Network (심층신경망 기반 회전익 블레이드의 단면 구조 강성 예측 모델)

  • Byeongju Kang;Seongwoo Cheon;Haeseong Cho;Youngjung Kee;Taeseong Kim
    • Journal of Aerospace System Engineering
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    • v.18 no.1
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    • pp.21-28
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    • 2024
  • In this paper, two prediction models based on deep neural network that could predict cross-sectional stiffness of a rotor blade were proposed. Herein, we employed structural and material information of cross-section. In the case of a prediction model that used material properties as the input of the network, it was designed to predict the cross-sectional stiffness by considering elastic modulus of each cross-sectional member. In the case of the prediction model that used structural information as a network input, it was designed to predict the cross-sectional stiffness by considering the location and thickness of cross-sectional members as network input. Both prediction models based on a deep neural network were realized using data obtained by cross-sectional analysis with KSAC2D (Konkuk section analysis code - two-dimensional).

Damage Distribution Rule of Weak Beam Type Multi-Story Steel Frames Influenced by Strength and Stiffness Ratios of Beam and Column (보 붕괴형 메커니즘을 가지는 강구조 다층골조의 손상분포)

  • Oh, Sang-Hoon;Ryu, Hong-Sik;Moon, Tae-Sup
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.9 no.5 s.45
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    • pp.53-61
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    • 2005
  • In order to evaluate the limit earthquake resistance of multi-story steel frames influenced by the strength and stiffness ratios of members, a series inelastic response analysis were carried out. From the analysis results, the damage distribution rules of multi-story steel frames were proposed. Conclusions are summarized as follows; 1)As the stiffness ratios of beam and column becomes small, the damage concentrates on the lower end of columns of the first story. 2) Considering the strength and stiffness ratios of the beam and column with weak beam type mechanism, the equations predicting the damage distribution of multi-story steel flames were proposed. 3) Through the equation which was supposed in this study, it is speculated that the damage distribution of the rigid or semirigid beam collapse type multi-story steel structure building can be predicted.

Determination of the Strength and Stiffness Degradation Factor for Circular R/C Bridge Piers (원형 철근콘크리트 교각의 강성 및 강도감소지수 결정)

  • 이대형;정영수
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.4 no.2
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    • pp.73-82
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    • 2000
  • 본연구의 목적은 반복하중을 받는 철근콘크리트 교량 교각의 비선형 이력거동을 해석적으로 예측하는 것이다 이를 위해서 반복적인 횡하중이 작용하는 경우에 실험결과와 일치하는 교각의 하중-변위 이력곡선을 도출하고자 수정된 trilinar 이력거동모델을 이용하였다 철근과 콘크리트의 비선형 거동특성과 각 하중단계에 따른 교각의 중립축을 구하여 소성힌지부의 모멘트와 변형률을 구하고 반복하중하에서의 강성의 변화를 해석적으로 모형화하기 위하여 각기 다른 강성을 갖는 5가지 지선을 갖춘 형태의 이력거동모델식을 제안하였다 본 연구에서는 실험적으로 구한 하중-변위 이력곡선을 이용하여 축하중비 주철근비 및 구속철근비에 따른 강도감소지수와 강성감소지수의 영향을 회귀분석을 이용하여 일반식으로 제안하였다 새로운 이력거동 해석 모델을 프로그램 SARCF III에 적용함으로써 기존 철근콘크리트 교각에 강도 및 강성감소 현상을 정확하게 예측하였다

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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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Prediction of the Ratios of Increase in Lateral Stiffness for Preliminary Structural Design of Tall Buildings (초고층건물의 초기 구조설계를 위한 횡강성 증가율 예측)

  • Jung, Jong-Hyun
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.20 no.4
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    • pp.453-462
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    • 2007
  • The purpose of this study is to predict the ratios of increase in lateral stiffness for preliminary structural design of tall buildings. For this, the basic models of tall buildings with 60 stories are generated. The basic models have typical floor plan of Box or T type. And the factors for increase in lateral stiffness are selected as follows; the addition of outriggers, increase in material strength, and increase in member size of core walls, outrigger columns, and outrigger walls. Then these factors are applied to the basic models and their effects are investigated using the results of structural analysis. Finally, based on the investigation, the ratios of increase in lateral stiffness for preliminary structural design of tall buildings are proposed and applied to examples of tall building for verification of the ratios.

경사케이블의 동적 강성 행렬

  • 안상섭
    • Computational Structural Engineering
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    • v.10 no.4
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    • pp.22-29
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    • 1997
  • 본 기사에서는 경사케이블의 자중의 현 방향성분을 고려하여 케이블의 동적 강성 행렬을 유도하였다. 이 동적 강성 행렬로부터 부재 자체의 동적특성을 자세히 파악할 수 있을 뿐만 아니라 다른 구조물과 결합되었을 경우 동해석에 소요되는 시간을 대폭적으로 줄일 수 있고 거동을 예측할 수 있다는 장점이 있다. 유도된 동적 강성값을 다른 연구결과와 비교해본 결과, 실 구조물의 부재롤 사용되는 경사 케이블은 중량이 비교적 크기 때문에 현 방향 자중성분을 무시할 수 없으며 항상 복합 모드 현상을 보인다는 것을 알았다. 또한 이러한 복합 모드형성으로 인해 경사 케이블의 동적 강성값은 기존의 동적 강성값보다 좀 더 큰 값을 보인다.

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Optimized shape design and endurance life prediction of engine mount rubber (엔진 마운트 고무의 최적 형상 설계와 내구수명 예측)

  • 김헌영;김중재
    • Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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    • v.18 no.6
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    • pp.23-32
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    • 1996
  • 차량에서 엔진은 가장 큰 질량 집중체(concentrated mass)이다. 만약 엔진이 적절하게 구속되지 않거나 절연되어 있지 않으면, 차체에 진동을 일으키는 원인이 된다. 엔진은 다양한 진동 교란을 받는데 엔진 마운트는 이러한 모든 것들을 고립시키는 역할을 해야 하며, 엔진은 정적인 장착 하중에 대한 지지와 전후, 좌우 및 수직 방향의 운동에 대해 적절한 강성을 가져야 한다. 또한 정숙성을 향상시키기 위해서는 엔진 마운트의 재료인 고무의 강성계수를 낮추는 것이 필요한데 이는 일반적으로 내구성의 저하를 가져온다. 따라서 개발과정에서 강성계수를 낮추는 변경을 하면 부품의 내구성을 보정함에 따르는 재평가 또한 필요하게 된다. 엔진 마운트에 쓰이는 고무부품의 해석은 엔진 마운트 시스템에 대한 진동 해석 및 내구수명의 예측과 병행해야 하며, 진동해석으로부터 얻은 하중 지지 능력 등의 모든 요구 특성을 만족하기 위해서는 고무 재료의 특성에 대한 지식, 엔진 마운트의 장착 위치에 대한 결정 능력과 함께 주어진 조건에 대한 형상의 최적 설계 능력 등이 요구된다. 본 연구에서는 기본적인 형상을 파라미터화하여 엔진 마운트의 형상을 최적화 하는 절차를 제안하였다. 현재 승용차에 널리 사용되고 있는 부시형(bush type) 엔진마운트를 적용 모델로 선택하였으며, 엔진 마운트의 기본적인 형상을 몇개의 파라미터를 사용하여 정의하고 설계 사양으로 주어지는 강성값과 각 파라미터들의 조합으로 구성되는 형상이 갖는 강성값의 차이가 최소가 되도록 파라미터 값들을 최적화하였다. 최적화된 파라미터 값들로 구성되는 형상을 내구 성능, 성형성등을 고려하여 최종 형상으로 결정한다. 내구성능의 예측은 금속부품의 내구수명 예측에 널리 이용되고 있는 방법이 방진 고무부품의 경우에도 적용 가능한지를 검토하고, 방진 고무부품에도 일반적으로 적용될수 있는 내구수명 예측방안의 개발 가능성을 타진해 보았다. 본 연구의 목표는 시제품을 제작하기 이전에 설계된 부품에 대한 스프링 상수 및 내구특성을 체계적으로 규명하여 제품 시험의 횟수를 줄이고, 보다 정밀한 제품을 제작할 수 있도록 하기 위한 것이다.

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Estimation of Yield strength and Slip Modulus for Helically Threaded Nail Connection (나선형 철선못 접합부의 항복내력 및 강성 예측)

  • Hwang, Kweonhwan;Shim, Kug-Bo
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • v.37 no.6
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    • pp.524-530
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    • 2009
  • In the post-beam structure, the infilled light-frame construction provides most shear strengths. Shear properties of the light-frame structure can be estimated from the shear properties of nailed connection for the sheathings, and those of nailed connections can be done from nail bending strengths. For the basic study to predict the yield strength and the slip modulus of a nailed sheathing shear wall, those of a nailed joint were examined from nail bending strengths. To estimate shear properties of a nailed connection, referenced bearing strength and bearing constant for the wood members and the experimental nail bending strengths of the helically threaded nail were applied. The yield strength using the diameter at grooves instead of shank diameter was well coincided with the experimental value, but the slip modulus was estimated much smaller. The effective factors, specific gravity for the main member, withdrawal by nail head diameter to the side member, and embedment and moment at the nail head were considered, and further examinations are needed for the precise prediction of the nailed connections.