• Title/Summary/Keyword: 형상변형

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Long-term Flexural Behavior of RC Beams Strengthened in Flexure with NSM Fe-SMA Strips (표면매립된 철계-형상기억합금 스트립으로 휨 보강된 RC보의 장기 휨거동)

  • Hong, Ki-Nam;Lee, Sugyu;Han, Sang-Hoon;Kang, Panseung
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.22 no.3
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    • pp.103-110
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    • 2018
  • The long-term flexural behavior of reinforced concrete (RC) beams strengthened with an iron based-shape memory alloys (Fe-SMAs) by a near-surface mounted (NSM) method was evaluated. The pre-strained values of 2% and 4% and introduced prestressing force by an activation of a shape memory effect of the Fe-SMA strengthening material were considered as experimental variables. Deflections at the center of the RC beams were measured for six months after the 1 tonf concrete weight was loaded on the beam. Experimental results show that the deflections decreased because of the increased flexural stiffness of beams strengthened with the Fe-SMA strips. On the contrary, with increased pre-strained values, the deflection increased due to stiffness reduction of the strengthening material. It was confirmed that the specimens incorporating the prestressed force showed the deflection reduction of about 30%, compared to the ones without the prestressed force.

A Study on the Nonlinear Stress-Deformation Analysis and Design of Unity-typed Pneumatic Structures Under the Design Load (단일공기막 구조물의 설계하중에 따른 비선형 응력-변형 해석 및 설계에 관한 연구)

  • Shon, Su-Deok;Jeong, Eul-Seok;Kim, Seung-Deog
    • Journal of Korean Association for Spatial Structures
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    • v.5 no.2 s.16
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    • pp.47-55
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    • 2005
  • The method to form the space of the pneumatic structures by internal pressure is classified greatly as the dual type with the nlty type. The shape of the pneumatic structures consists of the curved surface under uniform tension not greatly to be deformed by the design load and stress must not be concentrated also. Therefore, In this study, we have done the structural analysis of the unity typed pneumatic structures by the NASS which is the program for nonlinear analysis. The analytic model is a rectangular pneumatic membrane structures which have four side fixed edges. And we have done the nonlinear incremental analysis considering the orthotropic material.

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KSTAR NBI 진공용기와 Grid 의 열 및 구조 해석

  • 윤병주;한장민;김계령;송우섭;오병훈
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 1999.07a
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    • pp.35-35
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    • 1999
  • KSTAR NBI 장치의 진공용기와 Grid에 대하여 열 및 구조해석을 ANSYS 코드를 이용하여 수행하였다. 진공용기의 경우 진공용기 지지구조물을 최적화할 수 있는 구조형상에 관하여 연구하였고, Grid의 경우 Grid 형상 및 재료 특성에 중점을 두어 연구하였다. 또한 Electron Dump의 냉각수로의 위치 및 형상, 크기를 최적화시켰다. 이번 각 구조물의 최적화 연구에서 특히 중점을 둔 사항은 재료와 관련된 경제성이다. 진공용기에서 가장 문제가 되는 것은 용기의 크기에 따른 변형도이다. 진공용기의 Cryo-sorption 패널 배기속도는 30000 I/sec 이상이고, 진공 용기의 운전시 진공도는 5$\times$10-7Torr 이하이다. 구조해석의 결과로부터 폭 3m$\times$높이 4,m$\times$길이 5m, 두께 2cm인 진공용기는 대기압 하에서 7cm의 변형도를 갖는다. 변형을 최소화하기 위해 T형 보강구조물을 부착시켰을 때 변형도가 1cm 이하로 감소함을 볼 수 있었다. [그림1] 장시간 운전시 Grid에 미치는 열부하에 의한 영향을 연구하였다. 열해석 결과와 경제성, 가공성을 동시에 고려할 때 Grid의 재질로 무산소동이 적합함을 알 수 있었다. 한편, NBI 장치에서 열부하가 최대인 곳은 이온원의 Electron Dump 부분으로 중심부분에서 20MW/m2이다. 열부하를 효과적으로 소산시키기 위해 Electron dump 의 중심부분 모양을 깔대기 모양으로 만들어 Dump 뒷부분의 자석에 미치는 영향을 최소화 시켰다. 이 때 냉각수록의 냉각수 흐름속도 4.5m/sec이고, 자석의 최대 온도는 15$0^{\circ}C$로써 자석의 기본성질을 일어버리지 않는 허용범위 내에 들어옴을 알 수 있었다. 자석의 온도는 10초 동안 급격히 상승하였고, 100초 이후에 포항상태에 도달하였다 [그림2]

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Optimization of 30 cm Lightweight Mirror (30 cm 급 반사경 경량화 최적 설계)

  • Kim, Bong-Ho;Lee, Jong-Ung;Moon, Il-Kwon;Yang, Ho-Soon;Kihm, Hag-Yong;Lee, Yun-Woo
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.21 no.5
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    • pp.214-223
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    • 2010
  • Optimization of a 30 cm lightweight mirror was proposed with the best optical performance under various loads of gravity and thermal loads with proper boundary conditions. A pattern for a lightweight mirror was generated based on the best optical performance combined with ease of manufacturing for proper design parameters of physical properties of face sheet, back sheet, rib, and web. Evaluation of the optical performances of a telescope mirror was obtained by using the finite element analysis program, NX I-DEAS. Surface errors, individual aberration terms, such as piston, tilts, focus and other aberrations were calculated by using Zernike polynomials. The proposed telescope mirror meets well the opto-mechanical design consideration of RMS surface error less than 16 nm.

Effect of Mechanical Constraints on the Angular Distortion of Welding Joints (용접 각변형에 미치는 구속도의 영향)

  • Park, Jeong Ung;Lee, Jae Won;Lee, Hae Woo
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.13 no.5
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    • pp.547-556
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    • 2001
  • This study presents new method in which to derive the constraint coefficient from the quantity of angular deformation by welding measured by varying the shape of welded joints and the magnitude of constraints by varying the shape of welded joints and the magnitude of constraints by experiment and from the result analyzed by elastic FEM method and then to decide equivalent load with it The numerical analysis results by this new method verified the validity by agreeing with the experimental result on specimen. In addition These results are applicable to the prediction of the quantity of welding deformation for large structures regardless of the size and the shape While in the effects of the constraints based on the shape of welded joints in the case of Butt welding when the constraint coefficients are not considered the deformed quantity is produced larger than one by the experiment and consequently is largely affected by the constraints But in the case of Fillet welding the deformed quantity is seldom affected regardless of considering the constraint coefficients or not.

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Strain Transmission Ratio of a Distributed Optical Fiber Sensor with a Coating Layer (코팅된 분포형 광섬유 센서의 변형률 전달률)

  • Yoon, S.Y.;Kown, I.B.;Yu, H.S.;Kim, E.
    • Composites Research
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    • v.31 no.6
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    • pp.429-434
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    • 2018
  • We investigate strain transmissions of a surface bonded distributed optical fiber sensor considering strain variation according to positions. We first derive a strain transmission ratio depending on a wavelength of a strain distribution of the host structure from an analysis model. The strain transmission ratio is compared with numerical results obtained from the finite element method using ABAQUS. We find that the analytical results agree well with the numerical results. The strain transmission ratio is a function of a wavelength, i.e. the strain transmission ratio decreases (increases) as the wavelength of the host strain decreases (increases). Therefore, if an arbitrary strain distribution containing various wavelengths is given to a host structure, a distorted strain distribution will be observed in the distributed optical fiber sensor compare to that of the host structure, because each wavelength shows different strain transmission ratio. The strain transmission ratio derived in this study will be useful for accurately identifying the host strain distribution based on the signal of a distributed optical fiber sensor.

PSC Girder길이의 증가를 위한 단면형상 변화에 따른 비선형 구조해석

  • Kim, Se-Il
    • Proceeding of EDISON Challenge
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    • 2015.03a
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    • pp.279-284
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    • 2015
  • 본 논문은 하중에 따른 변화정도에 초점을 맞추어 PSC girder길이의 증가를 위해 Co-rotational Plane Beam with Arbitrary Section Solver를 통하여 비선형 구조해석을 진행하여 Jeon, S., Choi, M., and Kim, Y. 등에 의해 제시된 Decked girder의 구조적 우수성을 검증하고, 이를 보완한 새로운 단면형상의 PSG girder를 제시하였다. 도출된 결과 값은 탄성방정식을 통하여 얻은 값과 비교하여 신뢰성을 검증하였다. 해석을 통하여 단순히 girder 상단부 플랜지의 길이를 증가시키는 것은 girder의 변형정도를 줄이는데 큰 영향을 주지 않는 다는 사실을 알 수 있었고 girder 상단부 플랜지와 중심부를 연결하는 부분의 단면형상을 좀 더 두껍게 함으로 하중에 따른 girder의 변형량을 크게 감소시킬 수 있었다.

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The Effects of Welding Length on the Angular Distortion (용접 각변형에 미치는 용접길이의 영향)

  • 박정웅;강재완;정우현
    • Proceedings of the KWS Conference
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    • 2004.05a
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    • pp.232-233
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    • 2004
  • 강구조물 제작 시 용접프로세스에 의해 용접부 근방에 불균일한 온도분포가 발생하여 용접변형이 발생된다. 이러한 용접변형은 좌굴강도와 피로강도를 저하시킬 뿐 아니라 구조물의 크기와 형상을 변화시켜 이를 교정하거나 수정하기 위해 추가작업을 실시해야함으로 생산성을 저하시키는 주요한 요인이 되고 있다. (중략)

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Finite Element Analysis of Thermoforming Process for Axisymmetric System (축대칭형계 열성형공정의 수치모사연구)

  • 이재욱
    • The Korean Journal of Rheology
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    • v.8 no.3_4
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    • pp.215-225
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    • 1996
  • 평판형의 열가소성 수지를 유리전이온도 이상으로 가열한 다음 압력을 가함으로써 원하는 형상의 제품을 성형하는 열성형공정은 대상 수지가 큰 변형을 일으킬 뿐만 아니라 비선형적 거동을 보이게 된다. 따라서 수지의 변형거동 예측과 최적성형조건의 설정에 많은 어려움과 시행착오를 거치게 되는 바, 열성형 공정의 최적화를 위한 연구의 일환으로 원형 평판위 수지를 대상으로 수지의 부풀림 거동과 이에 따른 두께 분포를 예측할수 있는유한요 소법의 수치모사 알고리듬을 개발하고자 하였다. Piola-Kirchhoff 응력 텐서와 Green 변형 텐서 및 lagrangian 변형 텐서를 사용하여 평판상의 응력-변형에 대한 비선형의 에너지 수 지식을 수립하고 Newton-Raphson 반복수렴법을 이용하여 근사적으로 해석하였으며 수지의 유변학적 구성방정식으로는 neo-Hookean 모델, Mooney-Rivlin 모델 및 Ogden 모델등의 초탄성 모델을 사용하여 그결과를 비교하였다. 수치모사에는 두께가 매우 얇기 때문에 두께 방향의 응력변화를 무시할수 있는 membrane 가정을 도입한 2차원적 해석과 두께 방향의 응력 변화를 고려하는 3차원적 해석을 모두 수행하고 그 차이를 비교하였으며 3차원적 해석 의 경우에는 penalty법을 이용하여 비 압축성을 만족하였다. 일차적으로 내압을 받는 두꺼 운 원통계에 대한 수치모사 해석을 수행하고 완전해와 비교함으로써 개발된 수치모사 알고 리듬의 열성형 공정에의 적용 타당성을 검증하였으며 이를 이용하여 원형 평판의 자유부풀 림거동을 예측한 결과 Treloar 등의 실험결과와 잘 부합함을 확인하였다. 또 간단한 형상의 금형이 있는 경우와 반지름 방향으로의 온도변화에 따른 수지의 변형거동을 해석함으로써 실제 열성형 공정에서 요구되고 있는 성형품의 두께 분포를 균일하게 하기 위한 방안을 제 시하였다.

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A Study on the Conceptual Design for the Material Substitution of Rolling Stock Structures (소재대체를 이용한 철도 차량구조의 개념설계 연구)

  • 구정서
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.17 no.2
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    • pp.171-181
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    • 2004
  • This paper developed the theoretical method to predict structural performances and weight reduction rates of a carbody when its materials should be substituted. For the material substitution design of the carbody, the bending, axial and twisting deformations are evaluated under the constant stiffness and strength conditions. For the design of the primary structures such as the center beams, the cross beams and the cantrails, the bending and axial deformations are investigated under the condition of the constant bending stiffness, the constant bending or buckling strength by considering both the material properties and the cross sectional shapes. The developed indices to measure the weight reduction by the material substitution give good informations on the weak and strong points of a carbody design.