• 제목/요약/키워드: 경계물

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경계요소법을 이용한 SH형 초음파 원거리 산란장 해석에 관한 연구 (The Study on Scattered Far-Field Analysis of Ultrasonic SH-Wave Using Boundary Element Method)

  • 이준현;이서일
    • 비파괴검사학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.333-339
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    • 1999
  • 가장 널리 이용되고 있는 대표적인 비파괴 평가 기술들 중의 하나인 초음파 응용 기술은 각종 구조물에 존재하는 내부결함에 의한 산란신호를 통해 건전성을 평가하는 기법이므로 결함의 신뢰성 높은 정량적 평가를 위해서는 결함으로부터의 초음파 산란신호특성에 대한 기본적 이해가 필수적이며 따라서 이를 위한 모델링 수치해석 연구가 요구된다. 본 연구에서는 동탄성 경계요소법을 이용하여 무한체 내부에 존재하는 기공 결함에 의한 초음파 수평횡파의 근거리 및 원거리 산란특성에 대하여 결함으로부터의 거리 영향을 고려하여 해석하였다. 이때 경계요소해석으로 구한 주파수 영역의 원거리 산란장을 실제 결함 탐상시 관찰할 수 있는 시간영역의 신호로 나타내기 위하여 IFFT처리를 하였다. IFFT처리하여 얻은 파형으로부터 원형 기공결함과의 거리가 증가할수록 진폭은 감소하고 시간지연이 나타남을 알 수 있었다.

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경계요소법을 이용한 초음파 산란장 해석에 관한 연구 (A Study on Scattered Field of Ultrasonic Wave Using the Boundary Element Method)

  • 이준현;이서일
    • 비파괴검사학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.130-137
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    • 2000
  • 대표적인 비파괴 평가 기술들 중의 하나인 초음파응용 기술은 각종 구조물에 존재하는 내부결함에 의한 산란신호를 통해 건전성을 평가하는 기법이므로 결함의 신뢰성 높은 정량적 평가를 위해서는 결함으로부터의 초음파 산란신호특성에 대한 기본적 이해가 필수적이며 따라서 이를 위한 모델링 수치해석 연구가 요구된다. 모델링 기법들은 비파괴 평가기술에 있어서 중요한 역할을 하고 있고 많은 모델링 기법들이 결함의 탄성파 산란문제를 해석하기 위하여 사용되어 오고 있다. 본 연구에서는 다양한 수치기법들 중 탄성파 산란문제 해석에 있어 많은 장점을 가지고 있는 동탄성 경계요소법에 대하여 자세히 소개하고, 응용 예로서 경계요소법을 이용한 기공결함의 수평횡파 산란장 해석과 표면균열의 표면파 산란장 해석을 소개한다.

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일반구조용 강재(SS 400)기둥부재의 경계조건과 부재 길이변화에 따른 고온 내력의 해석적 연구 (An Analytic Study on Structural Stability according to Boundary Conditions and H-section Column Lengths Made of An Ordinary Grade Structural Steels (SS 400) at High Temperatures)

  • 권인규
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제28권1호
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    • pp.20-25
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    • 2014
  • 강구조 건축물의 기둥부재 내화성능은 접합부의 경계조건과 기둥부재의 길이에 따라 변화되지만, 내화성능 평가는 실험장비의 제약과 기술적 요인으로 인하여 힌지단과 3500 mm 길이 조건으로 이루어지고 있다. 그러나 실제 강구조물에 적용되는 기둥부재는 부지조건과 설계조건에 따라 다양한 경계조건과 길이의 변화를 가져올 수 있으며, 이에 대한 내화성능의 평가는 대상으로 고온 시의 재료특성과 해석적 이론을 바탕으로 고온 시 구조적 성능을 평가하여, 경계조건과 길이 변화에 따른 내화성능의 기본 자료를 도출하였다.

헤비사이드 강화를 이용한 구조물의 아이소-지오메트릭 위상 최적설계 (Isogeometric Topological Shape Optimization of Structures using Heaviside Enrichment)

  • 안승호;조선호
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제26권1호
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    • pp.79-87
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    • 2013
  • 레벨셋방법과 헤비사이드 강화를 이용한 아이소-지오메트릭 위상최적설계 방법을 개발하였다. 레벨셋 방법에서는 초기해석영역은 고정되어 있으며 경계는 레벨셋 함수값을 이용한 암시적인 동적 경계로 표현되며, 이는 복잡한 위상적 변화를 용이하게 표현할 수 있게 한다. 헤비사이드 강화는 기존의 기저함수에 내부 경계를 표현하는 강화 함수를 더함으로써 아이소-지오메트릭 해석법의 정밀도를 향상시킨다. 제안된 위상 최적설계 방법은 다음과 같은 이점을 갖는다. 아이소-지오메트릭 해석법을 이용하여 정밀한 기하 형상을 얻을 수 있으며 텐서 곱을 이용하여 정의된 패치의 한계를 헤비사이드 강화를 이용함으로써 해결할 수 있다. 단일 패치를 사용함으로써 연속적인 응력 분포를 얻어낼 수 있을 뿐 아니라 불연속적인 변위장 또한 표현해 낼 수 있다. 레벨셋 방법론이 암시적 동적 경계를 잘 표현하기 때문에 이를 이용하여 헤비사이드 강화를 이용한 아이소-지오메트릭 해석법에서 위상의 변화를 잘 표현해 낼 수 있다.

경계조건 분석을 통한 LCCBS 연계방안 (A Linkage Method for the Life Cycle Cost Breakdown Structure through an Analysis of Boundary Conditions)

  • 정재혁;김태희
    • 한국건축시공학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.321-332
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    • 2013
  • 건축물의 생애주기비용은 시행과정 전 단계에서 상호 연관되어 비용이 발생하며 각 단계마다 서로 간에 영향력이 존재한다. 하지만 건축 프로젝트의 각 단계별 CBS가 서로 상이하여 합리적인 공사비를 산정하는데 문제점이 발생한다. 따라서 본 연구에서는 기존에 연구되었던 LCCBS를 바탕으로 건축 프로젝트 각 단계 간에 경계조건을 분석하였다. 또한 분석된 경계조건을 바탕으로 분절요인을 분석하고 이에 따른 연계방안을 모색하였다. 연계방안의 유효성 검증을 위해 실제 건축프로젝트를 바탕으로 사례적용을 실시하였다. 분석결과 누락되는 항목이 97.2%이상을 개선하였고 평균 6시간 빠르게 업무를 수행할 수 있음을 확인할 수 있었다. 향후, LCC 시스템에 적용함으로써 LCC의 효율적인 산정 및 LCC 절감을 계획할 수 있을 것으로 사료다.

열-수리-역학 거동 해석을 위한 경계면 요소의 수식화 (Numerical Formulation of Thermo-Hydro-Mechanical Interface Element)

  • 신호성;윤석
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제38권9호
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    • pp.45-52
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    • 2022
  • 암반내 불연속면이나 지반-구조물의 접촉면은 열-수리-역학적으로 연계된 거동 특성을 보이므로, 온전한 지배방정식에 근거한 경계면 요소의 개발이 필요하다. 본 논문은 경계면 요소에 대한 힘평형 방정식, 유체의 연속방정식 그리고 에너지 평형 방정식을 유도하였다. 그리고 경계면 요소에 대한 탄소성 역학 모델의 강성행렬을 제시하였다. 개발된 유한요소는 2차원 조건에서 변위는 6절점, 수압과 온도는 4절점을 사용한다. 단층내 유체 주입에 대한 완전연계된 THM 해석은 단층내의 유효응력 감소와 주위 암반의 온도 수축에 의한 주입압의 복합적인 변화을 모델링 할수 있었다. 하지만, 열적 현상을 무시한 HM해석은 수리-역학적 변수를 과다하게 산정하였다.

크롬계 내화물에서 슬래그의 산화철 농도가 (Fe,Cr)3O4 형성에 미치는 영향 (Effect of Fe2O3 Concentration in Coal Slag on the Formation of (Fe,Cr)3O4 in Chromia Refractory)

  • 박우성;오명숙
    • 공업화학
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    • 제18권5호
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    • pp.495-500
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    • 2007
  • 석탄가스화기의 내벽은 내화물로 구성되어 있다. 내화물의 침식은 가스화기 내화물의 수명 및 교체시기에 영향을 미치는 중요한 인자이다. 본 논문에서는 슬래그와의 반응에 의한 내화재의 미세구조의 변화를 침식화합물의 형성에 가장 큰 영향을 미치는 산화철 농도의 함수로 조사하였다. 산화철 농도가 낮은 KIDECO 탄 슬래그에 산화철을 첨가하여 정적 침식실험을 수행한 후 $(Fe,Cr)_3O_4$의 형성과 침투 슬래그에서의 Fe의 고갈 깊이를 측정하였다. 그리고 FactSage를 이용한 평형계산을 통하여 chromite 형성조건을 조사하고 실험 결과와 비교하였다. 고정된 온도인 $1550^{\circ}C$에서 약 10%의 산화철을 포함한 KIDECO 슬래그에서는 $(Fe,Cr)_3O_4$의 형성이 관찰되지 않았으나 산화철의 함량이 증가될수록 $(Fe,Cr)_3O_4$ 형성이 관찰되었으며, 경계면의 $(Fe,Cr)_3O_4$ 층의 두께가 증가하였고, 산화철의 고갈 깊이도 증가하였다. 또한 산화철의 양이 많아질수록 화학적 침식이 증가하면서 슬래그와 내화물의 경계가 모호해지는 것을 확인하였다. 슬래그-내화재 계의 평형계산은 슬래그의 산화철 농도가 증가할수록 가스화기 조업온도에서 chromite 형성 가능성이 높아짐을 보여주었다, 또한 내화물이 슬래그에 용해된 경우와 같이 $Cr_2O_3$가 낮은 농도로 존재할 때 chromite 형성이 가장 유리하였고, 산화철의 농도가 20% 이하에서는 슬래그와 내화물이 같은 양으로 존재하는 경우가 chromite 형성에 가장 불리하였다.

불영사계곡의 명승 지정구역 조정 및 현상변경 방안 연구 (Rearrangement of the Designated Area and Modification of Features of Buryeongsa Valley as a Scenic Site)

  • 안승홍;홍윤순;김학범
    • 한국조경학회지
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    • 제37권6호
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    • pp.48-56
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    • 2010
  • 예로부터 우리나라는 경치가 아름다워 금수강산으로 일컬어 왔으며, 문화재보호법에서는 경치가 아름다운 자연경관뿐만 아니라 역사문화적 가치가 뛰어난 대상을 명승으로 지정하여 보존과 이용을 도모하는 자연문화재로서 운영하고 있다. 하지만 명승은 사적이나 여타 문화재와 같은 행위 제한방식을 중심으로 관리되고 있어 지역발전과 재산권 침해 등 역기능을 줄 뿐만 아니라 문화재로서의 지정 취지를 잘 이해하지 못 하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구의 목적은 1979년 명승으로 지정된 불영사계곡을 대상으로 명승구역 경계의 조정과 현상변경 허용기준을 마련하여 주민들의 재산권을 보호하고자 하였으며, 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 명승구역의 경계조정은 산 능선의 가시권을 기준으로 한 외곽경계의 조정과 경관미를 상실한 훼손지의 지정구역 해제 그리고 기존 취락을 중심으로 내부 해제지에 대해 조정하였으며, 기 지정면적 대비 약 $11,928,932m^2$, 38.6%를 지정구역에서 해제하였다. 둘째, 경관 보존에 중대한 영향을 미치는 현상변경 기준으로 '문화재 외곽경계~500m 반경 이내'에 대한 완충구역을 설정하였다. 셋째, 건축물의 '높이규제' 허용기준은 지붕형태에 따라 평지붕과 박공형태로 나누고, 평지붕은 높이 8m와 2층, 박공의 경우 높이 12m와 2층으로 적용하였다.

고해상도 탄성파자료를 이용한 풍암분지 북동부의 퇴적구조 및 퇴적환경 연구 (Interpretation of Sedimentary Structure and Depositional Environment Based on a High-Resolution Seismic Profile across the Northeastern Boundary of the Pungam Basin)

  • 김기영;허식
    • 지구물리
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    • 제2권2호
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    • pp.91-99
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    • 1999
  • 백악기 육성 퇴적분지의 하나인 풍암 퇴적분지 북동부 경계부근에서 획득한 고해상도 탄성파 중합단면을 탄성파 층서학적인 측면에서 해석하고, 지표 지질 및 구조 연구 결과와 비교하여 분지 경계의 지층 특성을 구명하였다. 분지의 경계단층, 부정합면 등의 지질구조를 인지하였고, 퇴적층을 연대가 젊은 층부터 차례로 층군 I, II, III의 3개 층군으로 구분하였다. 단층 양태 및 반사파 특성으로부터 풍암분지 북동부는 주향이동단층에 의해 분지가 형성되었고, 단층대를 따라 횡인장 운동에 의해 정단층들이 분지 경계부근에 발달한 것으로 생각된다. 퇴적층은 350-400 m 정도의 두께로 음향기반암인 선캠브리아기 흑운모 편마암을 피복하고 있으며, 음향기반암의 배사구조와 관련되어 층군 III의 퇴적층은 서쪽으로 경사진 층상구조를 보인다. 또한 층군 II의 하부층이 퇴적된 이후에 동쪽의 단층대가 급격히 상승하여, 상승된 부분이 침식되면서 퇴적물이 서쪽으로 이동하여 두꺼운 퇴적층을 형성하였을 것으로 추측된다. 특히 퇴적층내의 반사특성이 뚜렷한 경향을 보이지 않는 것은 퇴적물이 분지내에 충진된 후 주향이동의 지구조 운동을 받아 변형되었음을 암시한다.

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레벨셋과 무요소법을 결합한 위상 및 형상 최적설계 (Level Set Based Topological Shape Optimization Combined with Meshfree Method)

  • 안승호;하승현;조선호
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제27권1호
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    • pp.1-8
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    • 2014
  • 레벨셋 기법과 무요소법을 결합한 위상 및 형상 최적설계 기법을 개발하여 선형 탄성문제에 적용하였다. 설계민감도는 애드조인트법을 사용하여 효율적으로 구하였다. 해밀턴-자코비 방정식을 업-윈드 기법을 이용하여 수치적으로 풀었으며, 구조물의 경계는 레벨셋 함수를 이용하여 암시적으로 표현하였다. 구조물의 응답과 설계민감도를 얻기 위하여 암시적 함수를 사용하여 명시적 경계를 생성하였다. 재생 커널 기법에 기초하여 얻어진 전역 절점 기저함수를 사용하여 연속체 지배방정식의 변위장을 이산화하였다. 따라서 질점들을 연속체 영역의 어느 곳이든 위치시킬 수 있으며, 이는 통해 명시적 경계를 생성하는 것이 가능하며, 결과적으로 정확한 설계를 얻을 수 있다. 개발된 방법은 제한 조건이 있는 최적설계 문제에 대하여 라그랑지안 범함수를 정의한다. 이는 경계의 변화를 통하여 허용 부피 제한조건을 만족시키면서 컴플라이언스를 최소화한다. 최적설계 과정 동안 라그랑지안 범함수의 최적화조건을 만족시킴으로써 해밀턴-자코비 방정식을 풀기 위한 속도장을 얻는다. 기존의 형상 최적설계 기법에 비하여, 본 방법론은 위상과 형상의 변화를 쉽게 얻어낼 수 있다.