• Title/Summary/Keyword: 2차원거동

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Sensitivity Analysis of 3-Dimensional FE Models for Jointed Concrete Pavements (줄눈 콘크리트포장 3차원 유한요소모델의 민간도 분석)

  • Yoo, Taeseok;Sim, Jongsung
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.26 no.3D
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    • pp.435-444
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    • 2006
  • This paper investigates the effect of 3-dimensional FE models to evaluation results of jointed concrete pavements which is back-calculated by AREA method. Sensitivity of 3-dimensional FE models developed to simulate the behavior of real jointed concrete pavement are analyzed after compared with 2-dimensional FE models using ILLISLAB. In comparison with 2-dimensional models, influence of concrete contraction under loading plate and base layer on surface deflections is more than that of loading configuration. Deflections at 3-dimensional model between linear and nonlinear temperature distribution under same temperature difference are similar, but noticeable differences are investigated in low elastic modulus of foundations. Dynamic deflections under loading plate are larger than static deflections in high elastic modulus of foundation, but smaller in low elastic modulus. Lower dynamic modulus of subgrade reactions are backcalculated by dynamic deflections than by static deflections. But reverse trend is investigated in the backcalculated elastic modulus of concrete which describes trends of the field backcalculation values calculated from AREA method.

3-Dimensional Hydrodynamic and Water Quality Simulation at Weir Section in Geum River Using EFDC-WASP (금강 내 보 구간 수질모의를 위한 EFDC-WASP 적용)

  • Noh, Hee-Jin;Jeong, Yeong-Won;Kim, Young-Do;Lee, Hyun-Suk
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.635-639
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    • 2010
  • 최근 4대강 사업이 진행되면서 하천의 보가 설치되고 있다. 하지만 이러한 구조물은 수체 거동의 특성을 변화시키며, 수질의 분포 또한 일반 하천과는 다른 특성을 지니게 된다. 흐름 방향보다 수심 방향으로의 특성이 강하게 작용하는 저수지 형태의 하천에서는 1, 2차원적 모델의 적용에서 벗어나 3차원 수리 수질 모델링을 적용함으로써 하천과 다른 특성을 반영한 모델을 구축해야 한다. 따라서 본 논문에서는 4대강 사업에 따른 보 설치로 인한 금강 수계 일부 구간을 대상구간으로 선택하였으며 EFDC(Environmental Fluid Dynamics Code)의 수리헉적 부분과 조류중심의 해석 구조를 지닌 WASP(Water Quality Analysis Simulation Program)의 수질부분을 연계하여 하나의 모델로 구축하여 보설치에 따른 수질변화를 모의하였다.

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Three-Dimensional Dynamics of Magnetic Vortex Core in a Nanodisk (나노디스크에서의 자기 소용돌이 핵의 3차원 동역학 연구)

  • Moon, Jung-Hwan;Lee, Kyung-Jin;Kim, Dong-Hyun;Piao, Hong-Guang
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.22 no.6
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    • pp.195-199
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    • 2012
  • Using micromagnetic simulation, we investigated the effect of thickness of a nanodisk on a resonance frequency of vortex gyration. We observed that the resonance frequency increases with increasing thickness in both cases of 2-dimensional (2D) and 3-dimensional (3D) calculation. However, there is a difference in the increasing rate of resonance frequency between 2D and 3D modeling owing to dynamically developed inhomogeneous magnetic texture along the thickness direction of disk in 3D modeling.

The Finite Element Analysis of Fatigue Crack Opening Behavior Using Two Dimensional Eight Node Isoparametric Element (2차원 8절점 등매개요소를 사용한 피로크랙개구거동의 유한요소해석)

  • Song, Sam-Hong;Kim, Hyun
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.18 no.2
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    • pp.271-277
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    • 1994
  • The fatigue crack opening behavior is analyzed using finite element method. Because extremely fine mesh subdivision is required when using constant stress constant strain triangular element, this study uses conventional two dimensional eight node isoparametric elements. Since plasitc zone size is similar to crack propagating length per each load cycle because of relatively large element size, a new analysis model that a crack propagates every two load cycle is suggested. the opening load and crack opening displacement can be obtained accurately by this method.

Numerical simulation of morphological change of the rivers with vertical drop down (낙차공에 의한 하도의 평면변화 수치모의 연구)

  • Kim, Gi Jung;Jang, Chang-Lae;Kim, Chang Sung
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.324-328
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    • 2015
  • 본 연구에서는 수심적분 2차원 수치모형인 Nays2D를 이용하여 수공구조물(낙차공)이 사주의 거동과 하천의 평면변화에 미치는 영향을 분석하였다. 길이 20m, 저수로 폭이 0.48m, 좌우안 홍수터 폭이 0.26m인 복단면 하도에서 낙차공에 의한 사주의 변화를 파악하기 위한 실험결과와 수치모의 결과를 비교하여 그 적용성을 검증하였다. 최심 하상고의 변화와 교호사주의 발생을 모의하였으며, 실험결과와 잘 일치하였다. 하폭이 상대적으로 넓고 수심이 얕은 복렬사주가 발생하는 조건에서 사주의 거동을 파악하기 위한 수치실험을 수행하였으며, 상류에서 발생한 사주의 형상이 낙차공 하류의 하도변화에 영향을 미치는 것을 파악하였다. 낙차공 상류와 하류에서 교호사주가 발달하였으며, 낙차공 상류에서 발달한 사주의 형상을 반영하여 낙차공 하류에서 교호사주가 형성되었다. 사주의 파장은 낙차공 상류의 파장보다 낙차공하류에서 짧고, 사주의 파고는 낙차공 하류에서 파고보다 상대적으로 높다. 또한 사주의 이동속도는 낙차공 상류보다 하류에서 빠른 특성을 보여주고 있으며, 낙차공에 의하여 흐름이 강하게 교란되면서 하류에서 사주가 형성되는 영향을 주기 때문으로 판단된다.

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One Dimensional Thermal Elasto-Plastic Analysis Using Layered Beam Theory (적층보 이론을 이용한 1차원 열탄소성 해석)

  • S.I.,Seo;C.D.,Jang
    • Bulletin of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.27 no.4
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    • pp.51-57
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    • 1990
  • There exist residual stresses and deformations in welded structures because of nonuniform temperature distribution. The thermal elasto-plastic analysis is necessary to describe the behavor of the structure during welding. In this paper, we calculated the residual stresses and deformations of the welded beam using the I-dimensional layered beam theory. In the previous 1-dimensional analyses, there were restrictions that the equilibrium conditions which were effective only on beams with infinite length were used, and the boundary conditions could not be considered adequately. But, the layered beam theory based on the incremental finite element method, can overcome these restrictions. On the other hand, in the 2-dimensional analysis, the computing time is large because of many degrees of freedom, and there was inaccuracy in the calculation of welding deformations. However, the layered beam theory can take into account the variation of properties along the depth, and can reduce the degrees of freedom considerably in comparision with the 2-dimensional analysis, and shows good agreement with the experiments.

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Dynamic Behaviors of a Corrugated Steel Tunnel Lining System due to Wind Loads by Passing Vehicles according to the Boundary Conditions (구조물 경계조건에 따른 파형강판 터널라이닝의 풍하중에 대한 동적 거동분석)

  • Mha, Ho-Seong;Cho, Kwang-Il;Yoo, Sung-Heum
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.24 no.1
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    • pp.47-58
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    • 2012
  • Dynamic behaviors of a corrugated steel plate tunnel lining system are examined under wind loads due to passing vehicles. Applied wind loads are simulated by applying the time functions as a vehicle moves through the tunnel. Wind loads are described by the pressure and suction as a vehicle arrives and leaves target positions in the tunnel. The tunnel lining is modeled using the simplified shell elements that retain the characteristics of the corrugated shapes. The displacements of the tunnel lining are evaluated under various conditions regarding wind velocity and the passing vehicles. The responses are found to increase as the vehicle velocity and wind velocity increase. A maximum displacement of 25mm occurs when two vehicles are crossing at the speed of 120km/h. A row of vehicles running consecutively minimally affects the dynamic responses with less than 2.5% of the dynamic responses enlarged and attributed to one running vehicle. It should be noted that the dynamic responses of the tunnel lining should be considered when there is no shotcrete applied.

A Numerical Study on Spatial Behavior of Linear Absorbing Solute in Heterogeneous Porous Media (비균질 다공성 매질에서 선형 흡착 용질의 공간적 거동에 대한 수치적 연구)

  • Jeong, Woo Chang;Lee, Chi Hun;Song, Jai Woo
    • Journal of the Korean GEO-environmental Society
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    • v.4 no.3
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    • pp.79-88
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    • 2003
  • This paper presents a numerical study of the spatial behavior of a linear absorbing solute in a heterogeneous porous medium. The spatially correlated log-normal hydraulic conductivity field is generated in a given two-dimensional domain by using the geostatistical method (Turning Bands algorithm). The velocity vector field is calculated by applying the two-dimensional saturated groundwater flow equation to the Galerkin finite element method. The simulation of solute transport is carried out by using the random walk particle tracking model with CD(constant displacement) scheme in which the time interval is automatically adjusted. In this study, the spatial behavior of a solute is analyzed by the longitudinal center-of-mass displacement, longitudinal spatial spread moment and longitudinal plume skewness.

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Effect of nitridation of sapphire in $NH_3$ ambient on GaN grown by MOCVD

  • 송근만;김동준;문용태;박성주
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2000.02a
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    • pp.115-115
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    • 2000
  • Wide band gap을 갖는 III-V족 반도체인 GaN는 파란색에서 자외선영역에 이르는 발광소자용으로, 그리고 최근에는 전자소자로도 가장 유망한 반도체 중의 하나이다. 하지만 격자상수가 일치하는 적당한 기판이 존재하지 않아 성장된 GaN 박막 내에는 많은 결함들이 존재하게 된다. 일반적으로 가장 널리 쓰이는 기판은 사파이어 기판이 주로 이용되고 있는데 사파이어는 GaN와 격자상수 불일치가 16%에 이르므로 고품질의 GaN 박막을 성장시키기 위해서는 격자상수 불일치를 어느 정도 완화시키면서 초기성장과정의 컨트롤이 매우 중요하다. 이러한 방법들로는 GaN박막 성장 전에 사파이어 기판 질화처리를 하거나 buffer 층을 도입하는 것인데, 이에 관한 많은 연구들이 보고되고 있다. 하지만 각각 두 공정에 관한 연구는 많이 되어 있지만 두 공정사이를 연결해 주는 공정처리법에 관한 연구는 보고되고 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 사파이어기판 질화처리를 한 후 buffer 층을 성장시키기 전까지 chamer 내부의 분위기 가스가 GaN 박막성장 거동에 어떤 영향을 주는지에 관해 연구하였다. 질화처리 후 chamber 내부의 분위기 가스가 GaN 박막 성장 거동에 미치는 영향을 연구하기 위하여 두 개의 시편 A,B를 준비하였다. 시편 A는 먼저 사파이어 기판을 유기용매를 이용하여 cleaning 한 후 장비에 장입되었다. 수소분위기하에서 10nsrks 104$0^{\circ}C$에서 가열한 후 30초간 암모니아 유속을 900sccm으로 유지하며 사파이어 기판 질화처리를 수행하였다. GaN buffer 층을 성장하기 위하여 104$0^{\circ}C$에서 56$0^{\circ}C$로 온도를 내리는 과정중 질화처리를 위하여 흘려주었던 암모니아 유속을 차단한 채 수소분위기에서만 온도를 내렸다. 56$0^{\circ}C$에서 GaN buffer 층을 300 성장시킨 후 102$0^{\circ}C$의 고온에서 2$\mu\textrm{m}$ 두께로 GaN 박막을 성장하였다. 시편 B는 질화처리 후 단계부터 GaN 박막성장 단계에 이르기까지 AFM을 이용하여 두 시편의 성장거동을 비교 분석하였다. 두 시편의 표면을 관찰한 결과 시편 A는 2차원적 성장을 하며 매우 매끄러운 표면을 갖는데 반해, 시편 B는 3차원적 성장을 하며 매우 거친 표면을 보였다. 또한 두 시편 A, B를 XRD, PL, Hal 측정으로 분석한 결과 시편 A가 시편 B보다 우수한 구조적, 광학적, 전기적 특성을 보였다.

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A Two-Demensional Nonlinear Analysis of Precast Segmental PSC-I Girder with Dry Joint (건식접합부를 갖는 프리캐스트 세그먼트 PSC-I형 거더의 2차원 비선형해석)

  • Kim, Kwang-Soo;Kim, Tae-Wan;Park, Jun-Myung;Park, Sun-Kyu
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.11 no.5
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    • pp.99-106
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    • 2007
  • To satisfy with the increased requirements of cost reduction, labor saving, and rapid construction, the purpose of this study is to investigate the structural behavior of PSC monolithic and spliced girders. Three tests were conducted on small-scale girder specimens. This paper presents the result of experimental studies in terms of the load-deflection behavior. Different joint type and tendon amount were investigated as major variables. The monolithic girder was arranged with three tendons. The spliced girder consisted of five segments connected by three tendons. In addition, five-segmented girders connected by more than three tendons were built to examine the effect of the tendon amount. The experimental results show the difference of behavior between monolithic and spliced girders. Moreover, nonlinear finite element method analysis was utilized to verify the experimental result.