In this study, a micro-genetic algorithm was utilized for the optimal design of filament wound composite cylinders subjected to hydrostatic pressure for underwater vehicle application. The objective of the optimization was to maximize the design allowable load considering the buckling and static failure loads. A commercial finite element program, MSC.NASTRAN, was used for buckling and failure analysis. An open-source micro genetic algorithm by Carroll was modified for the optimization. The design variables are the helical winding angle and hoop layer thickness. The results of examples show that the micro genetic algorithm can be successfully applied to the optimization of filament wound cylinders with various geometries and gives better efficiency than general genetic algorithms.
Polyethylene pipes have been widely used as they are easy to construct and suitable for economical efficient when they are compared with metal pipelines. This paper studies the effect of various external loadings on stress and deflection of the buried PE pipes using Finite Element Method(FEM). For this purpose, stresses of buried PE pipes are calculated according to the loading condition such as pipe types (pipe diameter $50{\sim}400mm$), burial depths ($0.6{\sim}1.2m$) and internal pressures ($0.4{\sim}4bar$). As a result, it is founded the effect and relation with each of loading conditions under the buried condition.
Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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2008.11a
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pp.229-232
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2008
In rapid cycle construction, RC structure which is not cured fully can be loaded with construction load and this construction load can influence on the safety of construction and cracks on slabs. Therefore, to reduce the term of construction, the safety of construction and prevention of cracks should be assured against construction load. In the previous study, temperature load can significantly influence on the behavior of structure under construction. However, existing construction sequential analysis or design code do not consider temperature load reasonably. In the present study, through construction sequential analysis method using FE analysis, the behavior of structure under construction was analyzed according to temperature changes. According to the results of analysis, as the temperature falls, shoring load drops and the temperature rises, shoring load rises. These variations of shoring load can affect the safety of construction. Moment of slab goes up by fall in temperature. This increase of moment can cause cracks on the slab. Therefore to assure the safety on construction and prevent cracks on slabs, temperature load has to be considered reasonably in construction sequential analysis.
This paper presents the numerical study on the strength safety of the prestressed concrete outer tank for a LNG storage tank, which is manufactured by sets of membrane panels with special corrugations. This study for a finite element analysis assumes that the membrane panel of the inner tank was fractured and the liquefied natural gas stored in the inner membrane tank was leaked to the prestressed concrete outer tank. The stress and displacement of the outer tank have been analyzed for five different loadings, which are originated by a hydrostatic pressure and a weight of a LNG, a temperature difference, a weight of the prestressed concrete and a boil-off gas pressure. The computed FEM results indicate that the PC outer tank with a storage capacity of 200,000$m^3$ has a good strength safety for a leaked LNG from the membrane inner tank, but the increased cryogenic loadings in which are originated by a leaked LNG decreases the strength safety of the PC structure. This may lead to the collapse of the outer storage tank.
Using the finite element analysis, this paper presents the strength safety of a side wall of an outer tank and a roof structures in a full containment LNG storage tank system. The outer tank structure in which is constructed with a prestressed concrete is forced by internal hydrostatic and hydrodynamic pressures of a leaked LNG and an external wind pressure including a typhoon one. The FEM computed results show that the ring beam between a side wall of an outer tank and a roof structure supports most of the internal and the external loads. This means that the design point of the outer tank system is a ring beam structure and the other one is a center part of the roof structure. In this FE analysis model of a full containment LNG tank system, the outer tank and the roof structures are safe for the given combined loads such as an internal leaked LNG pressure and an external typhoon pressure.
Exterior plate-column connection has an unsymmetrical critical section for eccentric shear of which perimeter is less than that of interior connection, and hence, around the connection, unbalanced moment and eccentric shear are developed by both gravity load and lateral loads. Therefore, exterior connection is susceptible to punching shear failure. Current design provision cannot accurately explain strength of existing experiments, partly due to the complexity in the behavior of exterior plate-column connection, or partly due to the theoretical deficiency of the strength analysis model adopted. In the present study, nonlinear finite element analyses were performed for exterior connections belonging to continuous flat plate. For each direction of lateral load, the behavior and strength of exterior plate-column connection were quite different. Based on the numerical result, strength prediction model for exterior connection was proposed for each direction of lateral load. Compared with existing experiments, the proposed method was verified.
Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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v.2
no.4
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pp.95-102
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1998
본 연구의 목적은 능동질량 장치를 이용하여 지진하중을 받는 건물모델의 응답을 제어하는 것으로서 실험에 사용된 능동질량 장치는 교류형 서보 모터에 의해 관성력이 건물모델의 응답에 반작용하여 제어를 하게 되는 원리를 이용한 것이다 소형 진동대에 의한 외부하중 묘사 신호처리와 제어력 발생을 위한 장비들이 구축된 실험 모델로써 능동 질량 추진기가 1층 전단형 건물모델 상부에 설치된 해석 모델을 실현하였으며 제어력 산정을 위한 선형 2차 제어 알고리듬은 LabVIEW 프로그램을 사용해서 구현하였다. 건물의 응답과 제어력을 고려해서 제어성능을 검증하였으며 능동 질량 장치를 설치함으러써 공진하중과 지진하중에 대한 건물의 응답이 감소하고 또한 속도피드백 알고리듬이 그 외의 피드백 알고리듬 보다 제어력이 가장 적게 소용되면서 건물의 응답을 감소시키는 것을 실험적으로 파악하였다.
Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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2013.08a
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pp.297.1-297.1
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2013
PV모듈은 다수의 태양전지를 상호 연결한 후 라미네이션(Lamination)공정을 통해 오랜 시간 견딜 수 있는 하나의 구조물로 만든 것이다. 외부환경 노출되어 장시간 발전하는 PV모듈은 설하중 풍하중 등 다양한 응력을 받는다. 이러한 외부 응력은 PV모듈 내부의 태양전지를 파손시켜 발전 출력의 감소를 발생 시킬 수 있다. 따라서 기계적 신뢰성을 보장하는 것은 매우 중요하며, PV모듈의 기계적 강도를 향상시키기 위한 연구가 활발히 진행되어지고 있다. 따라서, 본 논문에서는 PV모듈의 기계적, 물리적 변형을 최소화 하고자 PV모듈 전면에 사용되는 강화유리의 두께를 증가시켜 기계하중 시험을 진행하였다. 실험은 K SC IEC 61215의 PV모듈 인증시험 기준에서 제시하는 기계강도 시험과 동일한 방식으로 시험을 실시 하였으며, 전면유리 두께가 3.2 mm, 4 mm, 5 mm인 PV모듈을 사용하여 하중에 대한 최대변형과 출력 변화를 관찰하였으며, EL (electroluminescence) 측정을 통하여 기계강도 실험전 후의 모듈 내부 태양전지 파손 여부를 확인하였다. 이러한 결과는 PV모듈에 대한 내풍압 및 적설하중 등 Field에서 발생될 수 있는 물리적 내구성능을 분석하는데 많은 도움이 될 수 있다.
Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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1995.11a
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pp.159-167
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1995
본 연구는 유도탄 비행시험시에 연소관의 스커트와 날개 장착용 브라켓에 작용하는 공력하중과 연소관에 내압이 동시에 작용하는 추진기관에 대하여 구조 해석하였다. 추진기관의 스커트부 및 브라켓부의 공력하중은 3차원적으로 작용하기 때문에 대칭성을 이용한 $180^{\circ}C$3차원 구조 해석을 수행하여 비행시험, 수압시험, 지상시험 모드에 대하여 응력 수준을 비교하였다. 해석 결과 3가지 모드의 최대 등가응력은 거의 같으며, 비행시험시 공력하중이 앞마개부에 미치는 영향은 최대 등 가응력의 6%이내로 상당히 작았다. 수압시험 모드와 지상시험 모드의 실험치와 해석치를 비교한 결과 정확한 해석을 위해서는 점화기를 모델링과 점화기와 연소관, 브라켓과 연소관에 접촉요소의 적용, 3차원 비선형 해석등 보다 상세한 해석이 필요함을 알 수 있었다.
Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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2004.05a
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pp.103-103
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2004
실제 작용하는 하중상태는 요소의 형상과 작용하중의 복잡성 때문에 혼합모드 하중상태를 나타낸다. 또한 혼합모드 피로균열은 전파과정 동안 부재의 구속형상이나 외부 작용하중의 급격한 변화에 의해서도 영향 받게 된다. 이로 인하여 피로균열은 균열선단에서 지속적이면서 급격한 응력 재분배의 상태를 경험한다. 그러므로 다양한 응력 재분배 상태에서의 혼합모드 피로균열에 대한 고찰이 필요하다. 본 연구에서는 응력 재분배상태 하에서 나타나는 혼합모드 피로균열의 전파거동에 대한 특징이 실험적으로 고찰되었다.(중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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