• Title/Summary/Keyword: 설계 하중 조건

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Residual Stress & Fatigue strenght in Welding Ship Structure (선박 용접구조의 잔류응력과 피로강도)

  • 김화수
    • Journal of Welding and Joining
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    • v.15 no.3
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    • pp.12-20
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    • 1997
  • 구조의 용접접합부에는 재료의 항복응력 크기의 용접잔류응력이 발생되고, 이 잔류응력 상태에서는 응력비(최소응력/최대응력)의 영향이 거의 없다는 것이 일정 진폭 하중조건의 피로실험결과로부터 알려져 있다. 이와 관련하여, 용접구조의 설계 단계에서는 초기 용접잔류응력이 그래도 잔류한 소형실험편의 일정진폭하중 상태의 피로실험 결과로부터 도출된 피로설계선도(S-N 선도)를 이용, 변동하중에 의한 응력 진폭의 밀도분포만으로 일생동안의 누적피해도를 구해 피로강도를 평가하는 것이 일 반적이다. 지금까지는 선박용접구조의 경우도 이러한 개념으로 피로강도 평가를 수행 하였으나, 일반적인 육상 또는 해상 용접구조물과는 달리, 화물의 적재 등의 정하중 이력에 의한 응력변동폭은 피로를 유발하는 파랑 응력변동폭보다 상당히 크다. 그리 고, 정하중에 의해 용접접합부에 인장응력을 발생시키는 하중이력을 받을 경우, 초기 용접잔류 응력은 상당히 저하될 것으로 생각된다. 본 연구에서는 인장응력을 유발하는 정하중 이력에 의해 저하된 용접잔류응력분포와 이러한 잔류응력분포를 가진 선측 종늑골 용접접합부의 피로강도를 검토한다.

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Design and static structural analysis of KSLV-I upper stage cowls (KSLV-I 상단부 카울 설계 및 구조 해석)

  • An, Jae-Mo;Kim, Kwang-Soo;Jang, Young-Soon
    • Aerospace Engineering and Technology
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    • v.6 no.2
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    • pp.111-118
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    • 2007
  • KSLV-I which is being developed in KARI is composed with two stages, and adaptor ring is used for coupling stage. Cables for interconnecting between stage is exposed on the outside. Also 8 pyro bolts which are installed in adaptor ring are used for separation of stage. In general, cowl is used for protecting exposed parts or structure which are anxious about damage from outer environment. In KSLV-I, two kind of cowls are designed. The one is umbilical cowl, and the other is pyro bolt cowl. Because cowl is exposed on the outside, heat and pressure load developed from air have effect on cowls. Therefore verification of structural strength through static analysis is required. In this study, static analysis in load condition except heat load is accomplished. In result of analysis, structural strength of pyro bolt cowl is verified. But breakage of umbilical cowl is confirmed in pressure load condition. So design of umbilical cowl is modified for satisfying required structural strength. And structural strength of umbilical cowl through analysis is verified.

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Structural Design and Experimental Investigation of A Medium Scale Composite Wind Turbine Blade Considering Fatigue Life (피로 수명을 고려한 중형 복합재 풍력터빈 블레이드의 구조설계 및 실험 평가)

  • Gong, Chang Deok;Bang, Jo Hyeok
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.31 no.3
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    • pp.23-30
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    • 2003
  • In this study, the various load cases by specified by the IEC61400-1 international specification and GL Regulations for the wind energy conversion system were considered, and a specific composite structure configuration which can effectively endure various loads was proposed. In order to evaluate the structure, the structural analysis for the composite wind turbine blade was performed using the finite element method(FEM). In the structural design, the acceptable configuration of blade structure was determined through the parametric studies, and the most dominant design parameters were confirmed. In the stress analysis using the FEM, it was confirmed that the blade structure was safe and stable for all the considerd load cases. Moreover the safety of the blade root joint with insert bolts, newly devised in this study, was checked against the design loads and also the fatigue loads. The fatigue life for operating more than 20 years was estimated by using the well-known S-N linear damage rule, the load spectrum and Spera's empirical equations. The full-scale static test was performed under the simulated aerodynamic loads. from the experimental results, it was found that the designed blade had the structural integrity. Furthermore the measured results were agreed with the analytical results such as deflections, strains, the mass and the radial center of gravity. The studied blade was successfully certified by an international institute, GL, of Germany.

Wheel Load Distribution of Simply Supported Reinforced Concrete Slab Bridge (철근콘크리트 단순 슬래브 교량의 윤하중분포폭에 관한 연구)

  • 오병환;신호상;한승환
    • Magazine of the Korea Concrete Institute
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    • v.10 no.3
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    • pp.125-134
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    • 1998
  • 최근에 수행된 일련의 철근콘크리트 슬래브 교량의 파괴시험의 결과 비록 교량의 노후화되었다 하더라도 내하력은 설계하중보다 더 크게 나타나고 있다. 본 연구에서는 철근콘크리트 슬래브 교량의 이런 높은 내하능력을 보이는 여러 가지 원인들 가운데 가장 큰 영향을 줄 것으로 예상되는 슬래브 교량의 하중분배거동에 대한 연구를 수행하였다. 철근콘크리트 슬래브 교량의 윤하중분포폭에 영향을 미치는 주요 변수들에는 지간길이, 교량폭, 단부보, 하중형태 및 지점조건이 있다. 본 연구결과에 의하면 지간길이와 교폭에 따라 현행의 윤하중분포폭은 과소 혹은 과대 평가되고 있다. 이들 각 변수들에 대한 포괄적인 유한요소 해석과 분석을 통하여 철근콘크리트 슬래브 교량의 윤하중분포폭을 도출하였고 이들 결과들을 비선형 회귀분석을 통하여 슬래브 교량의 윤하중분포폭의 예측 및 설계식을 제안하였다. 본 연구에서 제안된 윤하중분포폭의 식은 철근콘크리트 슬래브 교량의 보다 정확한 설계 및 합리적인 내하력 산정시 매우 효율적으로 사용될 것으로 사료된다.

극한해석에 관한 단일이론

  • heo, Hun
    • Journal of the KSME
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    • v.28 no.3
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    • pp.248-256
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    • 1988
  • 극한해석은 이제까지 주로 소성구조물의 설계에 응용되어 왔다. 초기의 구조물들은 탄성에너지 이론에 의하여 설계되었고 모든 권위자들은 이를 당연하게 받아들였다. 그러나 Broek 교수와 같은 사람들의 노력에 의하여 극한설계의 타당성과 유용성이 입증되었고, 구조물의 건설에 많은 경비를 절약하게 되었다. 철탑과 같은 트러스 구조물이 그 대표적인 예로서 카나다의 수력발 전회사는 1910년 철탑을 평지에 세워놓고 모든 악조건을 부과하며 수년간 극한해석의 타당성을 실험하여 입증하였다. 트러스에 대한 극한해석 문제는 최소화 기법의 구속최소화 문제로 유도할 수 있고, 트러스문제는 소성가공의 해석에도 직접 응용할 수 있다. 왜냐하면, 예를 들어 평면변 형문제가 앞에서 보인바와 같이 똑같은 구속최소화 문제로 유도되었기 때문이다. 결론적으로, 트러스문제나, 평판문제나, 평면응력문제나, 평면변형문제가 극한해석에서는 모두 같은 문제로 간주될 수 있고 같은 공식과 같은 방법으로 풀 수 있는 것이다. 이를테면, 소성구조물에서의 한 계하중은 소성가공에서는 가공하중이 되며 모두 극한하중이 되는 것이다.

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Optimal Design of Viscoelastic Dampers in Building Frames by Eigenvalue Assignment (건축구조물에서 고유값 지전에 의한 점탄성 감쇠기의 최적설계)

  • Son, Dong-In;Lee, Sang-Hyun;Park, Ji-Hun;Kim, Jin-Koo
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.5 no.2
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    • pp.125-138
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    • 2001
  • 고유진동수와 감쇠비는 지진이나 바람과 같은 동적 횡하중에 대해 구조물의 응답을 결정하는 주요한 특성이다. 본 연구는 지진하중에 대하여 목표응답 수준을 만족하는 구조물의 고유진동수와 감쇠비를 지정하고, 이 값을 실현하는 점탄성 감쇠기 파라미터의 처적분포를 구하는 설계방법을 제안한다. 여기서 지정할 고유진동수와 감쇠비는 목표응답 수준을 만족하는 여러 조합 중 설계조건과 원래 건물의 특성에 따라 결정될 수 있다. 제안한 설계방법은 점탄성 감쇠기의 감성 파라미터를 고유값의 기울기 정보를 바탕으로 분포시키므로 최적 위치와 크기에 대한 정보를 동시에 제공한다. 예제로서 평면 10층 전단 건물을 대상으로 최적설계를 수행하여 지정된 고유값을 실현하는 파라미터의 최적분포를 구하고 이를 통해 제안한 최적 설계의 특성을 확인하였다. 또한 더 나아가 3차원 일방향 비대칭 전단전물에 제안된 최적설계를 수행하여 그에 대한 적용가능성을 확인하였다.

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Dynamic Analysis of Cable-Stayed Bridge Subjected to Random Wind Forces (랜덤풍하중에 대한 사장교의 동력학적연구)

  • Hyun, Chang Hun;Yun, Chung Bang
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.4 no.4
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    • pp.59-66
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    • 1984
  • The dynamic behavior of a cable-stayed bridge due to random wind forces is investigated. The effects of the steady wind, the self-excited and the buffeting forces are studied. The dynamic analysis of the structure is carried out by the frequency domain method utilizing the mode superposition. Example analysis are performed for Dolsan Bridge, which is under construction at Yeosu, Jeonnam. Aerodynamic stability of the bridge is investigated and the vertical motion of the girder as well as the tension variations of the cables is obtained.

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An analysis on the ground impact load and dynamic behavior of the landing gear system using ADAMS (ADAMS를 이용한 항공기 착륙장치 지상 충격하중 및 동적거동 해석)

  • Choi, Sup;Lee, Jong-Hoon;Cho, Ki-Dae;Jung, Chang-Rae
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.30 no.4
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    • pp.114-122
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    • 2002
  • The integration of the landing gear system is a complex relationship between the many conflicting parameters of shock absorption, minimum stow area, complexity, weight and cost. Especially ground impact load and dynamic behaviors greatly influence design load of landing gear components as well as load carrying structural attachment. This study investigates ground impact load and dynamic behaviors of the T-50 landing gear system using ADAMS. Taking into account for various operational/environmental conditions, an analysis of shock absorbing characteristics at ground impact is performed with experience derived from a wide range of proprietary designs. Analytical results are presented for discussing the effects of aircraft horizontal and vertical speed, landing attitudes, shock absorbing efficiency. This analysis leads us to the conclusion that the proposed program is shown to be a better quantitative one that apply to a new development and troubleshooting of the landing gear system.

Evaluation of Deformation Capacity of Various Steel Springs Subjected to Tensile Loading or Uniaxial Cyclic Loading (인장하중 및 반복하중을 받는 강재 스프링의 변형 성능 평가)

  • Kwon, Hee-Yong;Hwang, Seung-Hyeon;Yang, Keun-Hyeok;Kim, Sanghee;Choi, Yong-Soo
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.26 no.4
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    • pp.1-10
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    • 2022
  • In this study, to evaluate the possibility of using a steel spring as a displacement-dependent damping device, tensile loading and cyclic loading tests were performed. The main experimental variables were the type of steel (SAE9254 and SS275), the spring constant (700 N/mm, 1,000 N/mm, and 1,400 N/mm), and the presence or absence of heat treatment for SAE9254. As a result of the tensile test, the ratios of the measured spring constant to the design spring constant of the steel springs made with SAE9254 ranged from 1.08 to 1.13, while the ratios of the design spring constant and the measured spring constant of the steel springs made with SS275 ranged from 0.86 to 0.97. After yielding, the slope values of the load-displacement curve of the SAE9254 with/without heat treatment were about 240~251 N/mm and 92 N/mm, respectively, but the slope values of the load-displacement response of SS275 were almost zero. According to the uniaxial cyclic loading test results, all specimens were satisfied with three conditions for a displacement-dependent damping device in KDS 41 17 00 (2019): the maximum force and minimum force at zero displacement, the maximum force and minimum force at the maximum displacement, and the energy dissipation capacity. In addition, the equivalent damping ratios of steel springs made with SAE9254(non-heat treatment) and SS275 were approximately 2.8 times and 1.9 times greater, respectively, than that of steel springs made with SAE9254.

Joint Stiffness Evaluation in Jointed Plain Concrete Pavement (줄눈 콘크리트 포장의 줄눈강성 산정 연구)

  • Chon, Beom Jun;Lee, Seung Woo;Kwon, Soon-Min;Kim, Seong-Min
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.29 no.1D
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    • pp.49-54
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    • 2009
  • The excellent load transfer at transverse joints ensures the high performance of jointed plane concrete pavements(JPCP). Load transfer efficiency(LTE) is affected by dowel-bars, aggregate interlock and types of underlying layers, and these factors have to be modelled adequately for a reasonable analysis of JPCP. Generally, the joint stiffness has been represented by a spring model for the shear transfer by aggregate interlock or dowels. However dowel-bars, aggregate interlock and types of underlying layers have not been considered together in the design of joints. In this study, the joint stiffness that considered those factors was presented by comparing LTE obtained using FWD(Falling Weight Deflectometer) with theoretical results obtained using the finite element analysis. In addition, the effects of temperature and concrete age, on the joint stiffness were investigated.