• 한국전산구조공학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.1-9
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• 2001

유체-구조물 상호작용 효과를 고려하여, 실린더형 수중 구조물의 유한요소 모델을 상용 전산코드를 사용하여 작성하고 동적하중에 대한 응답해석을 수행하였다. 구조 유한요소에 부착되는 유체 유한요소로 인하여 발생하는 요소행렬의 비대칭성으로 인하여, 일반적으로 사용되는 유한요소 해석 전산코드로 유체-구조물 상호작용 모델에 대한 응답스펙트럼해석을 수행하는 것은 불가능하다. 이 문제의 해결을 위하여, 등가 비 유체-구조물 상호작용 모델을 구성하고, 등가비 유체-구조물 상호작용 모델에 대한 응답스펙트럼 해석 및 조화가진 응답해석 결과를 이용하여 유체-구조물 상호작용 모델의 스펙트럼 가진에 대한 동적 응답을 계산할 수 있는 효율적인 방법을 제시하였다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제6권3호
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• pp.29-35
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• 2006

교량의 지진응답해석시 단면의 비선형 거동특성에 따른 휨변형을 정밀하게 구현하기 위해 섬유요소를 이용한 해석이 수행되었다. 2주형 다주교각을 섬유요소로 모델링하여 지진하중에 대한 비선형 정적해석을 수행하였으며 소성힌지 영역에서의 파괴 메카니즘을 분석하였다. 비선형 정적해석으로 얻어진 하중-변위 곡선을 이용하여 역량스펙트럼 방법에 의한 지진응답해석을 수행되었다. 또한 교량 전체 시스템을 섬유요소를 이용하여 모델링하고 동일한 응답스펙트럼을 가지는 지진파를 입력하여 비선형 시간이력 해석을 수행되었으며 이는 역량스펙트럼 방법과 유사한 결과를 보인다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
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• pp.239-242
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• 2009

구조물의 표면에 부착된 압전소자(이하 PZT)의 전기역학적 어드미턴스(Electro-mechanical admittance)는 PZT와 구조물의 상호작용에 의해 발생하는 PZT의 압전효과와 유전성(dielectric)이 결합되어 발생되는 신호이다. 고주파수 대역에서 PZT의 전기역학적 어드미턴스는 구조물의 국부손상에 민감하게 반응하는 것으로 알려져 있다. 실험에서 측정된 PZT의 전기역학적 어드미턴스 분석에 널리 쓰이는 Liang 모델은 구조물을 단자유도계로 단순화하여 구조물의 동적특성이 전기역학적 어드미턴스에 미치는 영향을 정확하게 나타내기 어렵다. 유한요소법을 통해 PZT와 구조물의 상호작용을 해석하면 이러한 문제점을 해결할 수 있다. 그러나 고주파 대역에서 정확한 해석을 위해서는 유한요소망을 조밀하게 구성해야 하므로 많은 계산비용이 수반된다. 이 연구에서는 유한요소법과 비교하여 월등히 적은 계산비용으로 고주파 대역의 동적 응답을 매우 정확하게 모사할 수 있는 스펙트럼 요소법(Spectral Element Method ; 이하 SEM)을 통해 판구조물에 부착된 PZT의 전기-역학적 어드미턴스를 해석한다. 수치 예제 및 실험 예제를 통하여 내민보에 부착된 PZT에서 발생하는 전기-역학적 어드미턴스를 취득하고 이를 SEM해석 결과와 비교한다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권1호
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• pp.154-162
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• 2019

세계적으로 지진과 같은 자연재해로 인한 대규모 피해가 증가하고 있다. 다양한 연구를 통하여 건물에 대한 내진성능은 확보되었으나, 비구조요소의 내진성능 확보 미흡으로 인하여 인명 피해 및 경제적 손실이 발생하고 있다. 비구조요소는 구조물에 설치되는 위치가 다양하고, 구조물의 위치에 따라 발생하는 진동특성이 다르므로 구조물의 위치별 응답스펙트럼이 필요하다. 또한 구조물의 형식과 구조물이 설치되는 위치에 따라 구조물에 발생하는 응답스펙트럼이 다르게 발생한다. 따라서 응답스펙트럼의 선정이 중요하므로 비구조요소에 작용하는 응답스펙트럼을 도출할 수 있는 명확한 방법이 필요하다. 본 논문에서는 응답스펙트럼을 도출하는 방법을 제안하였으며, 제안한 방법으로 국내에서 발생 가능한 지반응답스펙트럼과 구조시스템을 선정하여 구조해석을 수행하였다. 또한, 간단한 수식으로 응답스펙트럼을 도출하는 방법을 제안함으로서, 비구조요소의 내진시험에 필요한 응답스펙트럼을 생성할 수 있도록 하였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1986년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국과학기술대학, 충남; 17-18 Oct. 1986
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• pp.128-133
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• 1986

설비진단에 응용되는 신호처리의 기법으로는 파워스펙트럼, 바이스펙트럼, 켑스트럼 등이 사용되었다. 파워스펙트럼은 이론적인 면과 계산과정 그리고 신호처리에서의 적용방법등이 잘 알려져서 성공적으로 사용되어져 왔다. 특히 음향분야에서는 여러가지 응용기술이 개발되어 실제계에 적용되고 있으며 계측장비도 파워스펙트럼 해석법에 알맞게 개발되어져 왔다. 파워스펙트럼해석법을 사용하여 진동계를 구성하는 각 요소들의 고유진동수와 진동계 전체를 나타내는 진동파들의 주파수성분 간의 관계에 의하여 진동의 원인 및 소음원 등을 추정하는 것이 가능하다. 그러나 파워스펙트럼은 일반적으로 정상적인 신호를 갖는 진동계에 대한 해석 일 때는 그 이론과 실제가 잘 일치하지만, 진동계 자체가 항시 임의의 주파수를 갖고서 움직일 때 그 해석에는 다음과 같은 문제점이 생긴다. 첫째, 불규칙한 진동계에서는 규칙적인 진동계보다 잡음의 영향을 많이 받기 때문에 실제로 잡음이 진동계의 고유주파수 부근에 있을 경우에는 파워스펙트럼해석으로는 불가능한 경우가 있다. 둘째, 진동파 중에 포함되어 있는 위상이라는 중요한 정보가 없다. 셋째, 시간지연에 따른 진동계의 정확한 정보를 얻을 수 없다. 이상에서 볼 때 파워스펙트럼해석법은 한계가 있음을 알 수 있다. 따라서 본 논문은 바이스펙트럼이라는 해석법을 사용하여 정상과정에서 비정상과정으로 시간지연에따라 변하는 진동계 또는 정상적인 진동계의 저주파에서의 상호간섭 정도 및 위상관계를 관찰함으로써 파워스펙트럼과 비교하여 바이스펙트럼해석법의 타당성을 검토한다. 바이스펙트럼의 실제적인 계산방법은 P. J. Huber가 세가지 접근 방법을 제안했는데 시간영역에서의 평균화를 행하여 계산하는 법, 연속된 기록들을 평균화하는 것, 주파수 영역에서의 평균화를 행하는 것 등이 있다. 본 논문에서는 FFT를 먼저 행하고 파워스펙트럼과 바이스펙트럼 및 바이코히어런스를 구하였다. 그러나 바이스펙트럼해석법은 수치해석적인 면에서 볼 때 파워스펙트럼해석법에 비하여 미약한 점이 많고 통계학적인 그 의미가 확실하게 알려져 있지 않기 때문에 본 논문에서는 시뮬레이션을 통하여 그 물리적 의미를 규명하고져 한다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 1998년도 학술발표대회 논문집 제17권 1호
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• pp.445-448
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• 1998

고유음향 임피던스가 다른 물질이 층상구조를 이루고 있는 매질내에서 임의의 한 층에 형성된 이차원 초음파 음장이 다른 매질로 전파될 때에의 특성을 각스펙트럼법에 의해 해석하였다. 음원으로서는 baffle된 원형 트랜스듀서를, 층상구조를 매질로서는 물과 생체조직(지방)의 경계를 각각 고려하였다. 해석에 있어서는 먼저 각스펙트럼 분해요소, 즉, 음원의 크기 및 거리에 의존하는 기준음장의 최적 크기와 샘플링 간격을 균질매질을 이용하여 결정한 다음, 그 요소를 층상매질에 적용하였다. 그 결과, 경계면에서의 입사각(공간주파수)의 의존하는 투과계수에 입사음장의 곱으로 나타내어지는 투과음장은 각스펙트럼법에 의해 짧은 시간내에 정도 높게 산출될 수 있음을 보인다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권9호
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• pp.1185-1191
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• 2010

장기운영된 항공기에는 비행시간의 누적에 따라 다양한 피로균열이 발생하며 이는 운영상 안전성 및 가동률을 저하시키는 요인이 된다. 이의 해결을 위하여 피로임계위치(Fatigue critical location, FCL)에 대한 균열 진전 해석은 매우 중요하다. 그러나 이러한 장기 운영된 항공기의 경우, 균열 진전 해석에 필수적인 FCL에서의 응력 스펙트럼 획득은 거의 불가능한 실정이다. 본 연구에서는 장기운영된 항공기 주익 구조물의 FCL에서의 균열 진전 해석을 수행하기 위하여, 먼저 주익 구조물에 대한 2차원 하드카피 형태의 도면으로부터 구축된 3차원 CAD 모델에 대한 유한요소해석을 수행하였다. 또한 이러한 유한요소해석 결과 및 제한된 하중배수 자료를 기반으로 FCL에서의 전달함수와 응력 스펙트럼을 산출하였다. 상기 자료를 바탕으로 상용 균열 진전 해석 코드인 NASGRO를 이용하여 FCL에서의 균열진전해석을 수행하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제29권12권
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• pp.1574-1585
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• 2005

In this paper, a spectral element model is developed for the uniform straight pipelines conveying internal unsteady fluid. Four coupled pipe-dynamics equations are derived first by using the Hamilton's principle and the principles of fluid mechanics. The transverse displacement, the axial displacement, the fluid pressure and the fluid velocity are all considered as the dependent variables. The coupled pipe-dynamics equations are then linearized about the steady state values of the fluid pressure and velocity. As the final step, the spectral element model represented by the exact dynamic stiffness matrix, which is often called spectral element matrix, is formulated by using the frequency-domain solutions of the linearized pipe-dynamics equations. The FFT-based spectral dynamic analyses are conducted to evaluate the accuracy of the present spectral element model and also to investigate the structural dynamic characteristics and the internal fluid transients of an example pipeline system.

• 한국지진공학회논문집
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• 제14권5호
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• pp.1-12
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• 2010

본 연구에서는 얕은 연약지반에서 구조물-지반 상호작용의 영향을 받는 구조물의 비탄성거동을 정확히 나타낼 수 있는 유한요소해석 방법을 연구하였다. 이를 위하여, 국내의 지반특성을 반영한 얕은 연약지반과 단자유도 구조물로 2차원 유한요소모델을 구성하고, 다양한 지진파와 지반에 대해 OpenSees 해석프로그램을 이용한 비선형 시간이력해석을 수행하였다. 연약지반의 비선형거동을 반영하기 위하여 일반적으로 흔히 사용되는 등가선형 주파수영역 해석 결과와 비선형 시간이력 유한요소해석 결과의 차이를 검토하였다. 그 비교결과는 등가선형강성을 사용하고 지반-구조물 상호작용을 고려하지 않는 주파수영역해석은 단주기영역의 구조물의 응답스펙트럼을 과대평가할 수 있음을 보여주었다. 응답스펙트럼에 대한 지반-구조물 상호작용의 영향은 기초크기와 구조물의 질량의 변화와 큰 관계 없이 일정하게 나타났다.

• 한국재난정보학회:학술대회논문집
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• 한국재난정보학회 2015년 정기학술대회
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• pp.144-145
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• 2015

본 논문에서는 지진 발생 시 교량 구조물의 내진 안전성 평가를 진행 하였다. 내진 안전성 평가는 KBC2009을 기준으로 대상 구조물이 위치한 지역에 맞는 설계 스펙트럼을 구축하여 해석을 진행 하였으며, 교량 모델은 상용 구조 해석 프로그램인 ABAQUS를 이용하여 간단한 선형 탄성 3D Beam 유한요소 모델링을 하였다.