• 제목/요약/키워드: 응력매개변수

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터널시공과 지하수의 상호작용이 터널의 거동에 미치는 영향 (Effect of Tunneling and Groundwater Interaction on Tunnel Behavior)

  • 유충식;김선빈;배규진;신휴성
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제7권2호
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    • pp.97-108
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    • 2005
  • 본 논문에서는 터널굴착과 지히수의 상호작용이 터널의 거동에 미치는 영향에 대한 내용을 다루었다. 이를 위해 먼저 터널 굴착으로 인해 지하수유동이 발생하는 구간에서의 설계주안점을 고찰하였으며 서울지역의 지하철 건설시 접하는 일반적인 지반조건에 시공되는 가상의 터널조건에 대해 응력-간극수압 연계해석을 이용한 매개변수 연구를 수행하였다. 매개변수 연구 결과를 토대로 지하수 유동에 따른 막장거통 및 지표변위 특성을 고찰하였으며 터널-지히수 상호작용 관점에서 지반/라이닝 투수성에 따른 솟크리트 라이닝 응력 발생 경향을 고찰하였다. 검토결과 터널-지히수 상호작용은 지표침하량 및 변위를 증가시키며 솟크리트 라이닝 축력을 증가시키는 것으로 나타났다. 아울러 솟크리트 축력은 지반과 솟크리트 라이닝의 상대적 투수성에 좌우되는 것으로 나타났다. 본 연구결과를 종합하여 설계시 고려하여야 할 주안점을 제시하였다.

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겨자 페이스트의 시간의존 유동특성 (Time-dependent Flow Properties of Mustard Paste)

  • 이정진;이지수;유병승
    • 한국식품과학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.155-158
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    • 2003
  • 겨자 페이스트의 시간의존성을 관찰하기 위해 총고형분 함량(18, 21, 24, 27, 30%)과 전단속도$(15,\;20,\;25\;s^{-1})$를 달리하여 시간-전단응력 변화가 분석되었으며, 이들 데이터들은 Figoni 및 Shoemaker 모델, Weltman 모델, Hahn 모델에 적용하여 정량적으로 평가되었다. 일정한 전단속도에서 겨자페이스트의 농도가 증가함에 따라 보다 높은 전단응력을 나타냈으며, 3종류의 모델식에서의 각 매개변수들은 농도에 따라 일정한 경향을 나타내어 겨자 페이스트의 시간의존 유동 특성에는 다른 분산식품들과 마찬가지로 농도에 의해 크게 영향을 받음을 알 수 있었다. 그러나 일정 농도를 기준으로 전단속도에 따른 시간의존성 변화에서는 25%와 27%농도를 가진 시료를 제외하고는 각 매개변수 값들의 차이는 거의 없는 것으로 나타났다. 시간의존 유동특성 모델에 적용한 결과, Weltman 모델이 다른 모델식에 비해 가장 높은 결정계수$(R^2)$을 보여주고 있어 Weltman 모델식이 겨자 페이스트 시간의존성을 나타내는 가장 적합한 모델식임을 알 수 있었다.

초박층 폴리머콘크리트 포장적용을 위한 매개변수 해석 (Parameter Study for the Application of Ultra Thin Polymer Concrete Pavement)

  • 윤상일;장용준;최진웅;홍성남;박선규
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제19권6호
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    • pp.46-54
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    • 2015
  • 경제성장 및 물류증가로 인하여 장대교량에 대한 수요가 증가하고 있다. 장지간을 가진 교량 건설을 위해서는 자중 감소가 필수적이며, 이를 위한 노력의 일환으로 초박층 포장재에 대한 연구 및 개발이 진행되고 있다. 국내 설계기준을 살펴보면, 이전 도로교설계기준(2010)에서는 포장이 가지는 강성을 강바닥판에 고려하지 않아 보수적인 설계가 이루어져 왔으나, 최근 개정된 설계기준인 도로교설계기준(2012, 한계상태설계법)에서는 일정한 조건 하 포장이 가지는 강성을 강바닥판에 반영하는 것을 허용하고 있다. 하지만 초박층 교면포장이 강바닥판에 미치는 영향에 대한 연구는 미비한 실정이며, 진행된 연구 또한 거동 특성 및 피로응력에 대한 연구로 한정되어 왔다. 본 연구에서는 포장강성의 반영/미반영, 교면 포장재료, 포장 두께 및 강바닥판 두께를 매개변수로 하여 이에 따른 강바닥판의 처짐과 전단응력의 변화 및 추세를 알아보고 또한 이를 바탕으로 강바닥판에 초박층 교면포장 강성 적용의 효율성을 알아보았다.

새로운 부등매개변수 면회변형 곡선보 요소 (A New Anisoparametric Out-of-Plane Deformable Curved Beam Element)

  • 유재형;유승원;민옥기
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제25권4호
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    • pp.582-591
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    • 2001
  • It is known that the reduced integration, modified shape function, anisoparametric and non-conforming element can reduce the error induced by stiffness locking phenomenon in the finite element analysis. In this study, we propose new anisoparametric curved beam element. The new element based on reduced minimization theory is composed of different shape functions in each displacement field. By the substitution of this modified shape function, the unmatched coefficient that cause stiffness locking in the constraint energy is eliminated. To confirm the availability of this new model, we performed numerical tests for a simple model. As a result of numerical test, the undulate stress patterns are disappeared in static analysis, and displacements and stresses are close to exact solution. Not only in the static analysis but also in the eigen analysis of free vibrated curved beam model, this element shows successful convergent results.

콘크리트 휨피로수명의 확률분포 (Probabilistic Distributions of Fatigue Life of Concrete Subjected to Flexural Loading)

  • 오병환;이희택
    • 대한토목학회논문집
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    • 제6권2호
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    • pp.103-109
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    • 1986
  • 본(本) 논문(論文)에서는 작용되는 피로하중의 크기에 따른 콘크리트의 피로수명분포를 연구(硏究)하였다. 콘크리트보에 대하여 휨피로 실험을 수행하였으며, 피로응력의 크기는 세 가지로서 정적휨강도의 각각 85%, 75% 및 65%로 하여 피로수명을 측정하였다. 본 연구의 실험결과 피로하중의 크기에 따라 확률분포함수의 형태가 비교적 크게 달라짐을 발견하였으며, 이것은 콘크리트의 피로신뢰해석시 피로하중의 크기에 대한 영향을 고려해야 함을 말해 주고 있다. 분포매개변수의 결정은 도식법, 모멘트법 및 Maximum Likelihood 방법에 의거하였다. 콘크리트의 휨피로수명의 Weibull 분포(分布) 형상매개변수는 하중의 크기에 따라 2.0~4.0의 범위에 있는 것으로 나타났다.

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최적구조물 설계를 위한 RQP 알고리즘의 매개변수 성능평가 (An Investigation on Parameters of a RQP Algorithm for Optimum Structural Design)

  • 임오강;이병우;변준석
    • 전산구조공학
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    • 제3권1호
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    • pp.83-95
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    • 1990
  • 주로 경험에 의존하여 최선의 상태를 구하는 설계방식에 반하여 수학적인 해석방법을 사용하여 체계적으로 최상의 결과를 얻고자하는 것이 최적설계이다. 이때 상태의 해석방법 뿐아니라 비선형의 설계함수의 최적화에 관한 기법 연구가 요구된다. 해석적인 비선형 최적화의 기법중 공학설계에 사용할 수 있는 수렴속도가 빠르며, 사용하기에 편리하다고 알려진 반복 이차 계획법(Recursive Quadratic Programming Method)의 매개변수들의 역할을 살피고 이들의 변화에 따른 수치성능을 비교 분석하여 계산효율이 개선된 수치적 알고리즘을 제시하였다. 설계함수들의 일차 미분정보를 이용한 근사 이차 미분정보에 의하여 최적해의 접근속도가 빠른 RQP 알고리즘의 평가를 위하여 구조물의 무게를 최소화하면서 유한요소의 응력, 변위, 최소고유진동수등의 제한조건을 만족하는 주어진 형상의 최적단면을 가지는 구조물도 설계하였다.

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선하중을 받는 직교이방성 원통셀의 Novozhilov셀 이론에 의한 응력해석 (Stress analysis for the orthotropic cylindrical shells subjected to line load based on Novozhilov's shell theory)

  • 이영신;최병두
    • 대한기계학회논문집
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    • 제11권5호
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    • pp.789-799
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    • 1987
  • 본 연구에서는 기존연구에 비하여 해의 형태가 간단한 폐형태로 주어지는 엄 밀한 해를 구하기 위해, 직교이방성원통셸의 지배방정식을 Novozhilov 형복소미분방정 식으로 유도하였다. 수치예로서 모선전체 및 부분적으로 작용하는 선하중하에 원통 셸의 변립 및 응력상태를 해석하여 기존의 연구와 비교하였으며, 직교이방특성과 셸기 하학적 매개변수에 따르는 영향을 고찰하였다.

효율적인 C0 적층 곡선보 요소의 개발 (A New and Efficient C0 Laminated Curved Beam Element)

  • 김진곤;강상욱
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제27권4호
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    • pp.559-566
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    • 2003
  • In this study, we present a new highly accurate two-dimensional curved composite beam element. The present element, which is based on the Hellinger-Reissner variational principle and classical lamination theory, employs consistent stress parameters corresponding to cubic displacement polynomials with additional nodeless degrees to resolve the numerical difficulties due to the spurious constraints. The stress parameters are eliminated and the nodeless degrees are condensed out to obtain the (9x9) element stiffness matrix. It should be noted that the stacking sequences without transverse deformation to the load plane makes a two dimensional analysis of curved composite beams practically useful . Several numerical examples confirm the superior locking-free behavior of the present higher-order laminated curved beam element.

중공을 가지는 치과용 임플란트의 3차원 응력해석 (Three Dimensional Stress Analysis of a Dental Implant with Central Cavity)

  • 김진곤;이재곤
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.2197-2202
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    • 2011
  • 본 논문에서는 중공을 가지는 짧은 치과용 임플란트의 생체역학적인 특성을 3차원 유한요소해석을 통하여 분석하였다. 고려된 치과용 짧은 임플란트는 골유착성을 향상시키기 위해 트리패닝 드링 등에 의해 남겨진 치골과 결합될 수 있는 중공부를 가진다. 연구를 위해 Bicon사의 길이가 짧은 임플란트를 기본 모델로 삼아 중공부가 임플란트 주변 치골의 응력분포에 주는 영향을 분석하였다. 중공부 길이, 직경 및 나사산 등의 형상변수에 따른 반복적인 유한 요소해석을 효과적으로 수행하기 위하여 ANSYS APDL을 이용하여 매개변수화된 유한요소모델을 구성하였다. 해석결과 중공부를 가지는 경우 특히 경사하중 하에서 해면골에서 발생하는 최대응력값이 크게 감소하였으며, 중공부의 형태가 해면골에서의 응력분포에 큰 영향을 주는 것으로 나타났다.

액상화 해석을 위한 수정교란상태개념 모델 개발 (Development of Modified Disturbed State Concept Model for Liquefaction Analysis)

  • 박근보;최재순;박인준;김기풍;김수일
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제24권3호
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    • pp.35-51
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    • 2008
  • 본 논문에서는 액상화 해석에 관한 DSC 모델을 실험 및 해석적 관점에서 그 적용성을 평가하였다. 포화 사질토의 동적거동을 보다 정확히 예측하기 위해 DSC 모델을 유효응력 경로와 과잉간극수압 발현에 기초하여 수정하였다. 액상화에 대한 동적거동 및 DSC 모델에 대한 매개변수 산정을 위해 정적배수삼축시험과 반복 비배수삼축시험을 상대밀도와 구속응력에 따라 수행하였다. 유효응력 경로와 과잉간극수압의 항으로 액상화 상태를 분류하고 수정된 DSC 모델을 적용시켜 액상화 해석을 수행하였다. 제안된 방법을 토대로 DSC 모델과 제안된 DSC 모델에 대한 액상화 해석을 상대밀도와 구속응력에 따라 비교하였다. 비교 결과 수정 모델은 액상화 시작점 및 동적 거동을 보다 정밀하게 평가하였고, 입력변수의 수가 감소하고 산정방법이 간편해졌다.