• Title/Summary/Keyword: 셀 구조물

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The Structural Behavior and Performance by Span-to-Depth Ratio in Composite Structure of Sandwish System (셀 형상비에 따른 강.콘크리트 복합구조체의 구조적 거동 및 성능)

  • 정연주;정광회;김병석
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.14 no.2
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    • pp.181-192
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    • 2001
  • 이 논문은 샌드위치식 강-콘크리트 복합구조체에서 상하 강판과 격벽으로 구성되는 셀의 형상비가 거동과 성능에 미치는 영향을 다루었다. 이 구조체에서 셀 형상비는 하중전달 메카니즘과 하중분배능력을 변화시킨다. 따라서 셀 형상비에 따라 부재의 응력수준과 하중저항능력이 변화한다. 이 연구에서는 셀 형상비가 이 구조체의 거동과 성능에 미치는 영향을 규명하기 위해, 두 종류의 샌드위치식 복합구조체에 대해 다양한 셀 형상비를 설정하여 비선형 구조해석을 수행하였다. 해석결과로부터 셀 형상비에 따른 하중전달 메카니즘과 부채 응력에서의 차이점을 도출하였으며, 이들 차이점을 바탕으로 셀 형상비가 전단성능, 휨성능, 하중저항성능에 미치는 영향을 분석하였고, 파괴모드와 연성에 미치는 영향에 대해서도 간략히 언급하였다. 연구결과, 셀 형상비가 증가함에 따라 하부 강판과 콘크리트의 응력수준이 낮아지는 결과를 나타내었다. 이것은 각 부재의 유효휨강성과 유효전단강성 증가를 나타내며, 따라서 구조체의 하중저항성능도 향상되는 것으로 판단된다. 특히 셀 형상비의 증가에 따른 성능향상에서 전단성능이 휨성능에 비해 더 큰 효과를 나타내며, 이러한 차이는 파괴모드와 연성에도 영향을 미칠 것으로 판단된다. 즉, 셀 형상비가 증가함에 따라 구조물의 거동 및 파괴모드는 점차적으로 전단에서 휨으로 변화하고, 이에 따라 구조물의 연성도 점차적으로 향상될 것으로 판단된다.

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A new type liquid damper with adjustable natural frequencies (고유진동수 조절이 가능한 새로운 형태의 액체댐퍼)

  • Lee, Hye-Ri;Min, Kyung-Won;Park, Ji-Hun
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2011.04a
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    • pp.161-165
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    • 2011
  • 본 논문에서는 고유진동수 조절이 가능한 새로운 형태의 액체댐퍼를 개발하였다. 동조댐퍼는 구조물의 설계단계에서 응답평가를 통해 필요성이 요구된다. 건물은 설계단계에서 고유진동수와 시공 후 고유진동수가 상이하다. 액체댐퍼의 형태는 설계단계에서 건물의 고유진동수를 동조시킬 수 있도록 설계되기 때문에 고유진동수가 고정이 될 수 있다. 본 연구에서는 제안한 댐퍼의 전체적인 형태는 기존의 Liquid Column Vibration Absorber(LCVA)와 같다. 기존의 LCVA는 시공 후 건물의 고유진동수에 동조시키기 위해 물높이를 조절하나 층고 때문에 제한이 있다. 우리가 제안한 새로운 형태의 액체댐퍼는 물높이 조절 뿐 아니라 수직관의 면적을 조절하여 고유진동수를 조절 할 수 있도록 개발하였다. LCVA의 수직관을 일정한 면적의 독립된 셀로 나누었으며 이 셀을 각각 밀폐시킬 수 있도록 하였다. 밀폐된 셀 안으로는 공기압력에 의해 물이 차지 않고 차 있는 물도 움직이지 않게 된다. 밀폐된 셀의 개수를 조정하여 수직관의 면적이 조절하여 고유진동수를 변화시킬 수 있다. 제작된 액체댐퍼의 밀폐된 셀 개수를 조절하여 진동대 실험을 통해 댐퍼의 고유진동수를 파악하였다. 실험으로 나온 고유진동수와 이론적으로 산정한 고유진동수를 비교하여 댐퍼의 사용성을 평가하였다. 개발된 액체 댐퍼의 수직관의 면적 조절을 통해 고유진동수 조절이 용이하여 실제로 사용이 가능함을 확인할 수 있었다.

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The Effect of Wall Friction on Deformation Characteristics of the Cellular Bulkhead (Cell 구조물의 변형특성에 미치는 셀 벽면 마찰의 영향)

  • Son, Dae-San;Jang, Jeong-Wook;Kim, Kyong-Yeol;Kim, Hyun-Guk;Chung, Youn-In
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.22 no.4
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    • pp.230-234
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    • 2010
  • This study examined the effect of wall friction on deformation characteristics of the cellular bulkhead, in terms of artificial wall friction based on the results of model tests according to the existing penetration ratio and loading height. 1. The effect of wall friction on deformation characteristics of the cellular bulkhead turned out to be less as the loading height decreases and the penetration ratio increases. The yield load also becomes less as wall friction decreases. 2. The ratio of the rotational displacement to the horizontal displacement of the cellular bulkhead becomes less as the loading height decreases and the penetration ratio increases. Hence it is concluded that the effect of wall friction has close relationship with the rotational displacement.

Static and Dynamic Analysis of Laminated Composite Axisymmetric Shells (적층된 축대칭 복합재료 셸 구조물의 정, 동 구조해석)

  • Lee, Young-Sin;Lee, Hyun
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.13 no.6
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    • pp.1203-1214
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    • 1989
  • 본 연구에서는 화이버각도, 경계조건 및 하중형태의 변화에 따라 적층 복합재료원통 셸 구조물의 수치예를 제시하고, NASTRAN수치결과 및 기존 문헌들과 비교하여 구하여진 결과의 타당성을 입증하였다.

Two-dimensional isotropic patterns for core materials in applications to sandwich structures (샌드위치 구조물 내에서의 응용과 관련된 2차원 단위 셀 형상을 지닌 심재에 대한 연구)

  • Kim, Beom-Keun
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.32 no.8
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    • pp.82-90
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    • 2004
  • The mechanical characteristics of three types of core with two-dimensional isotropic patterns-triangular, hexagonal and starcell-were studied in applications to sandwich structures. The Young's modulus and shear modulus were calculated for the three core types in the direction normal to the faces. The compressive buckling strength and shear buckling strength were calculated by modeling each cell wall of the core as a plate under compressive or shear load. To verify this model, tests were conducted on scaled specimens to measure the compressive buckling strength of each core. The bending flexibilites of the three cores were also studied. Compliances for the three cores were measured using biaxial flexural tests. The three isotropic core patterns exhibited distinct characteristics. In the direction normal to the faces, all three cores had the same stiffness. However, the starcell core exhibited high flexibility compared to the other cores, indicating potential for application to curved sandwich structures.

A Study on Standard Design Procedure and Optimum Dimension of Embedded Steel-Plate Cell Structure (근입식 강판셀 구조 설계표준화 및 최적제원 결정에 관한 연구)

  • Park, Yong Myung;Kim, Tae Jin
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.11 no.3 s.40
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    • pp.259-270
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    • 1999
  • In this study, establishment of standard design procedure and optimum dimension of the embedded steel-plate cellular bulkheads for seawall structures in deep water sites has been presented. A computer program was developed to asses feasible dimensions of steel-plate cell, and general equations to determine optimum cell diameter and embedment depth are derived for sand. A model experiment to verify the necessary driving force of vibratory hammer system was also performed and driving force data pertinent to optimum cell dimension are presented.

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Application of Macrocell Sensor System for Monitoring of Steel Corrosion in Concrete Structure Exposed to Marine Environment (해양 콘크리트구조물의 철근부식 모니터링을 위한 매크로셀 센서 시스템의 적용)

  • Lee, Seung-Tae;Moon, Dae-Joong;Kim, Wan-Jong;Moon, Jae-Heum;Kim, Hak-Soo
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.22 no.4
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    • pp.241-247
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    • 2010
  • Corrosion of steel embedded in concrete is one of the foremost factors that affect the durability of concrete structures in marine environments. This paper presents an application technique of anode-ladder-system to evaluate corrosion behaviours of marine concrete structure. In order to investigate the behaviours quantitatively, the measurement of potential and current was performed on the concrete elements subjected to the penetration and diffusion of chloride ions. The main variable was the heights from seawater level; namely 3.7, 6.0 and 8.2 m. As a result of the monitoring, it was found that the corrosion characteristics differently behaved with the increasing height. Additionally, through migration test, the relationship between compressive strength of concrete and diffusivity of chloride ions was observed. It is suggested, ultimately, that in order to reduce or mitigate steel corrosion, both appropriate concrete cover depth and high-quality of concrete in early ages should be done.

The Effect of the Volume of the Cellular Bulkhead on the Yield Load (셀 구조물의 항복하중에 미치는 체적의 영향)

  • Jang, Jeong-Wook;Kim, Hyun-Guk;Lee, Jae-Seok
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.27 no.4
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    • pp.197-201
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    • 2015
  • Experimental and numerical analysis has been carried out in this paper to understand correlation between volume and yield of cellular bulkhead. It was firstly confirmed from these results that the conditions and parameters considered in the finite element analysis were reasonable and realistic due to the fact that the yield loads determined by the two different methods were equivalent in actual. Based on this results, a series of intensive numerical analysis has been further performed and revealed that the yield load varied in direct proportion to the change in the volume of the cellular bulkhead.

Improvement of Sensing Properties in Nanowires/Nanofibers by Forming Shells Using Atomic Layer Deposition (원자층증착법으로 형성된 셀형성을 이용한 나노선/나노섬유 화학센서의 감응성 향상)

  • Kim, Jae-Hun;Park, Yu-Jeong;Kim, Jin-Yeong;Kim, Sang-Seop
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2016.11a
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    • pp.96-96
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    • 2016
  • 나노섬유(nanofiber), 나노선(nanowire), 그리고 나노튜브(nanotube)와 같은 1차원 구조의(one-dimensional structure) 나노재료는 벌크(bulk) 및 박막(film) 재료와는 다르게 물리적, 화학적으로 특이한 성질을 가지고 있으며, 이러한 성질은 나노재료의 구조, 형상, 크기 등에 큰 영향을 받는다. 첫 째, 전기방사(electrospinning) 공정을 이용한 나노섬유의 합성; 용액의 특성, 전기장 세기, 방사시간 등의 변수를 조절하게 되면 방출되는 재료의 형상을 입자 혹은 섬유상의 형태로 얻을 수 있으며, 전기방사를 통해 합성된 나노재료의 소결 온도 및 시간을 달리함으로써 나노입자의 크기를 조절할 수 있다. 또한, 템플레이트 합성법(template synthesis) 및 이중노즐(coaxial nozzle)을 이용해 속이 빈 형태인 중공(hollow) 구조의 나노섬유를 얻을 수 있으며, 전기방사에 사용되는 전구물질에 원하는 금속 및 산화물을 첨가함으로써 복합체(composite) 나노섬유를 얻을 수 있다. 둘 째, VLS(Vapor-Liquid-Solid) 공정을 이용한 나노선의 성장; 온도, 압력, 전구물질의 양, 그리고 시간 등의 변수를 조절하게 되면 원하는 직경 및 길이를 갖는 나노선을 성장시킬 수 있다. 그리고 ALD(Atomic Layer Deposition)를 이용해 나노선에 추가적인 층을 형성함으로써 코어-셀 구조를 형성할 수 있으며, 감마선, UV와 같은 공정을 이용해 귀금속 촉매를 나노선에 기능화 시킬 수도 있다. 코어-셀 구조를 갖는 나노선/나노섬유는 코어 혹은 셀 층의 전자나 홀의 이동을 유발하여 전자공핍층(electron depletion layer) 또는 정공축적층(hole accumulation layer)을 확대 및 축소시켜 센서의 초기저항을 증가시키거나 감소시키는 역할로써 이용되고 있으며, 특히, 셀 층의 두께가 셀 층 재료의 Debye length와 유사한 크기를 갖게 되면, 셀 층은 완전공핍층(fully depleted layer)을 형성해 최대의 감도를 나타낼 수 있다. 본 연구에서는 다양한 제조 공정을 통해 제작될 수 있는 1차원 나노-구조물을 가스센서에 적용하는 사례들을 소개하고, 이러한 가스센서의 감응성능을 향상시키기 위한 방법의 한 가지로 원자층증착법으로 나노선/나노섬유의 표면에 셀층을 형성하여 감응성 향상 메커니즘 및 관련 주요 변수들을 조사하고자 한다.

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Stress Measurements Using Strain Gages (스트레인 게이지를 이용한 응력 측정 및 응용)

  • 강대임
    • Journal of the KSME
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    • v.33 no.7
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    • pp.661-670
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    • 1993
  • 스트레인 게이지를 이용한 응력측정 방법 및 응력 측정시의 오차 발생의 원인에 대해서 설명하 였고 현재 많이 사용되고있는 스트레인 게이지식 로드셀의 원리 및 구조에 대해서도 설명하였다. 스트레인 게이지를 이용하여 변형도를 측정할 경우 1% 이내의 정확도를 유지하는 것이 가능하나 측정된 변형도로부터 응력을 계산할 경우 재료상수들의 부정확성으로 인하여 5% 정도의 오차가 발생할 수 있다. 스트레인 게이지를 이용한 응력 측정값은 부착위치에서의 값이므로 구조물의 최대 응력을 측정하고자 할 경우 구조물의 응력 상태를 제대로 파악하지 못하면 큰 오차가 발 생할 수 잇다. 따라서 정확한 측정을 위해서는 정확한 게이지 작업 기술과 함께 하중에 대한 대상물의 거동을 파악하는 기술 습득이 요구된다. 스트레인 게이지식 로드셀을 직접 설계 및 제작하기 위해서는 용량, 정밀도, 설치 공간, 사용조건 등을 고려하여 감지부의 형상, 감지부의 재질, 스트레인 게이지의 종류, 부착 방법, 보상회로 구성방법, 보호 케이스의 부착 여부 등을 결정하여야 하고 제작이 완료된 후 힘 표준기 등으로 교정검사를 실시하여 사용하여야만 정확한 측정을 기대할 수 있다.

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