• 제목/요약/키워드: 2D Joint Modeling

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Study on shear fracture behavior of soft filling in concrete specimens: Experimental tests and numerical simulation

  • Lei, Zhou;Vahab, Sarfarazi;Hadi, Haeri;Amir Aslan, Naderi;Mohammad Fatehi, Marji;Fei, Wu
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제85권3호
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    • pp.337-351
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    • 2023
  • In this paper, the shear behavior of soft filling in rectangular-hollow concrete specimens was simulated using the 2D particle flow code (PFC2D). The laboratory-measured properties were used to calibrate some PFC2D micro-properties for modeling the behavior of geo-materials. The dimensions of prepared and modeled samples were 100 mm×100 mm. Some disc type narrow bands were removed from the central part of the model and different lengths of bridge areas (i.e., the distance between internal tips of two joints) with lengths of 30 mm, 50 mm, and 70 mm were produced. Then, the middle of the rectangular hollow was filled with cement material. Three filling sizes with dimensions of 5 mm×5 mm, 10 mm×5 mm, and 15 mm×5 mm were provided for different modeled samples. The parallel bond model was used to calibrate and re-produce these modeled specimens. Therefore, totally, 9 different types of samples were designed for the shear tests in PFC2D. The shear load was gradually applied to the model under a constant loading condition of 3 MPa (σc/3). The loading was continued till shear failure occur in the modeled concrete specimens. It has been shown that both tensile and shear cracks may occur in the fillings. The shear cracks mainly initiated from the crack (joint) tips and coalesced with another one. The shear displacements and shear strengths were both increased as the filling dimensions increased (for the case of a bridge area with a particular fixed length).

온도에 따른 케이블 직선 접속재 모델링 EPOXY/EPDM 계면의 파괴 특성에 관한 연구 (A study on analysis of interfacial breakdown properties with variable temperalure in straight cable Joint modeling EPGXY/EPOM interface)

  • 배덕권;정인재;김상걸;정일형;이준웅
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1999년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.532-535
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    • 1999
  • In power cable joints, the interfaces of two different dielectric materials are inevitable. In addition, the interfacial breakdown between two internal dielectric surfaces represents one of the major causes of failure for power cable joints. We chose epoxy/EPDM interface, one of the interface in cable joints, and investigate dielectric interfacial breakdown phenomenon. First, design specimen with Flux 2D. Second, find interface condition which has high dielectric strength. Third, investigate interfacial breakdown properties with variable temperature.

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KURT 2단계 건설부지에 대한 암석역학모델 설정 (Rock Mechanics Modeling of the Site for the 2nd Step Construction of the KAERI Underground Research Tunnel (KURT))

  • 장현식;고지혜;배대석;김건영;장보안
    • 지질공학
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    • 제24권2호
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    • pp.247-260
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    • 2014
  • KURT 2단계 구간에 대한 암반역학 모델을 설정하기 위하여 대상지역의 암반을 지질특성과 절리발달정도에 따라 총 6개의 암반 단위체로 구분하였다. 연구지역 암반은 대부분 화강암 그룹인 G1, G2, G3 단위체로 이루어져 있으며, 관입암 그룹인 D1, D3 단위체가 소규모로 분포한다. 또한 단층파쇄대로 이루어진 불량한 암반인 F3 단위체가 KURT 2단계 구간의 입구를 가로지르는 형태로 분포한다. 암반의 상태를 파악하기 위하여 시추조사 자료를 바탕으로 RMR, Q-system, RMi 등 3종류의 암반분류법으로 암반을 분류하였고, 선행 연구들에서 제안된 다양한 경험식과 암반분류 결과를 이용하여 암반의 변형계수, 강도, 점착력, 마찰각 등의 지반정수를 계산하였다. 최종적으로 각 암반 단위체에 대한 대표 암반분류 값과 대표 지반정수 값들을 산정하여 연구지역의 암반역학 모델을 설정하였다. 이 연구에서 설정된 암반역학 모델은 KURT 2단계 구간에 대한 설계와 안정성 예측 연구에 중요한 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

Load-carrying capacities and failure modes of scaffold-shoring systems, Part I: Modeling and experiments

  • Huang, Y.L.;Chen, H.J.;Rosowsky, D.V.;Kao, Y.G.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제10권1호
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    • pp.53-66
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    • 2000
  • This paper proposes a simple numerical model for use in a finite analysis (FEA) of scaffold-shoring systems. The structural model consists of a single set of multiple-story scaffolds with constraints in the out-of-plane direction at every connection joint between stories. Although this model has only two dimensions (termed the 2-D model), it is derived from the analysis of a complete scaffold-shoring system and represents the structural behavior of a complete three-dimensional system. Experimental testing of scaffolds up to three stories in height conducted in the laboratory, along with an outdoor test of a five-story scaffold system, were used to validate the 2-D model. Both failure modes and critical loads were compared. In the comparison of failure modes, the computational results agree very well with the test results. However, in the comparison of critical loads, computational results were consistently somewhat greater than test results. The decreasing trends of critical loads with number of stories in both the test and simulation results were similar. After investigations to explain the differences between the computationally and experimentally determined critical loads, it was recommended that the 2-D model be used as the numerical model in subsequent analysis. In addition, the computational critical loads were calibrated and revised in accordance with the experimental critical loads, and the revised critical loads were then used as load-carrying capacities for scaffold-shoring systems for any number of stories. Finally, a simple procedure is suggested for determining load-carrying capacities of scaffold-shoring systems of heights other than those considered in this study.

Exploration of Optimal Product Innovation Strategy Using Decision Tree Analysis: A Data-mining Approach

  • Cho, Insu
    • STI Policy Review
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    • 제8권2호
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    • pp.75-93
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    • 2017
  • Recently, global competition in the manufacturing sector is driving firms in the manufacturing sector to conduct product innovation projects to maintain their competitive edge. The key points of product innovation projects are 1) what the purpose of the project is and 2) what expected results in the target market can be achieved by implementing the innovation. Therefore, this study focuses on the performance of innovation projects with a business viewpoint. In this respect, this study proposes the "achievement rate" of product innovation projects as a measurement of project performance. Then, this study finds the best strategies from various innovation activities to optimize the achievement rate of product innovation projects. There are three major innovation activities for the projects, including three types of R&D activities: Internal, joint and external R&D, and five types of non-R&D activities - acquisition of machines, equipment and software, purchasing external knowledge, job education and training, market research and design. This study applies decision tree modeling, a kind of data-mining methodology, to explore effective innovation activities. This study employs the data from the 'Korean Innovation Survey (KIS) 2014: Manufacturing Sector.' The KIS 2014 gathered information about innovation activities in the manufacturing sector over three years (2011-2013). This study gives some practical implication for managing the activities. First, innovation activities that increased the achievement rate of product diversification projects included a combination of market research, new product design, and job training. Second, our results show that a combination of internal R&D, job training and training, and market research increases the project achievement most for the replacement of outdated products. Third, new market creation or extension of market share indicates that launching replacement products and continuously upgrading products are most important.

3차원 레이저 스캐닝 시스템을 이용한 불연속면의 방향성 측정과 터널 변위 모니터링 (Measurement of Joint-Orientation and Monitoring of Displacement in Tunnel using 3D Laser Scanning System)

  • 손호웅;오석훈;김영경
    • 지구물리
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    • 제9권1호
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    • pp.47-62
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    • 2006
  • 국내 지형의 약 70%는 산악지역이며, 도로, 철도 및 터널 등에는 무수한 암반 불연속면이 존재한다. 이러한 암반 불연속면의 조사, 안정성 분석 및 합리적인 안정화 대책공법 등의 시스템 구축이 시급한 실정이다. 기존의 암반 불연속면 조사방법은 인력, 시간 및 현장 접근성 등의 여러 한계점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 단점을 보안하기 위한 방법으로현재 정밀한 3차원 공간정보군(群)을 얻을 수 있는 지상 레이저 스캐닝 시스템을 활용한 방법을 제안하였다. 지상 레이저스캐닝 시스템을 이용한 방법은 측정시간이 짧고, 대절토사면 및 접근이 불가능한 지역에서도 측량이 가능한 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 암반사면의 안정성 분석, 댐체 및 터널내부의 변위특성을 지상 레이저 스캐닝 시스템을 이용하여 3차원 공간정보(좌표)를 갖는 측점운(測點雲: point-cloud)을 측정함으로써 만족할 만한 결과를 얻을 수 있었다. 암반사면의 경우, 실제 암반사면의 3D 모델링 결과로부터 불연속면의 방향성 추출, 파괴형태 분석, 절리면의 거칠기 정량화 및 붕괴체적 등을 구할 수 있었다. 댐체 및 터널과 같은 구조물의 경우에는 역설계를 수행하여, 설계도면과의 오차 확인 및 구조물의 변위측정 등 안전진단에 활용할 수 있었다.

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주파수 선택적 페이딩 채널에서 멀티코드 CDMA 시스템의 성능 분석 (On the error rate of multicode-CDMA system in frequency selective fading channel)

  • 김연진;김남수;김민택
    • 한국통신학회논문지
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    • 제23권4호
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    • pp.932-939
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    • 1998
  • 본 논문에서는 멀티미디어 전송을 위해 제안된 멀티코드 CDMA 방식의 성능을 분석하였다. 다양한 비트 속도를 갖는 서비스를 제공하는 동시에 스펙트럼 효율이 좋은 멀티코드 CDMA 방식의 성능을 다중경로 환경에서 주파수 선택적, 느린 페이딩시에 수선신호의 진폭이 레일리 분포를 한다고 가정할 때 신호 대 잡음비를 유도하여 평균 에러 확률을 구하였다. 또한 다중경로에서 성능이 우수한 최대비 합성 레이크 수신기를 사용하였으며, 현실적인 무선 채널 환경을 고려하기 위하여 JTC의 무선 채널 모델(JTC(AIR) 23-065R6)을 적용하였다. 입력 데이터 신호가 2 Mbits/s, 각 가지(branch)의 비트 속도가 100 kbits/s인 경우를 계산 하였고, 그 결과 가장 빈번히 발생되는 채널 A의 경우에 $1{\times}10^{-3}$의 평균 에러 확률을 유지하기 위하여 레이크 수선기의 핑거를 모든 경로수 만큼 사용할 때 보다 하드웨어 복잡도를 줄이기 위하여 레이크 수신기의 핑거를 3개 사용할 때의 $E_{b}/N_O$값이 OdB~1.5dB의 비교적 적은 값이 더 요구됨을 알 수 있었다.

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Three-dimensional finite element analysis of unilateral mastication in malocclusion cases using cone-beam computed tomography and a motion capture system

  • Yang, Hun-Mu;Cha, Jung-Yul;Hong, Ki-Seok;Park, Jong-Tae
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제46권2호
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    • pp.96-106
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    • 2016
  • Purpose: Stress distribution and mandible distortion during lateral movements are known to be closely linked to bruxism, dental implant placement, and temporomandibular joint disorder. The present study was performed to determine stress distribution and distortion patterns of the mandible during lateral movements in Class I, II, and III relationships. Methods: Five Korean volunteers (one normal, two Class II, and two Class III occlusion cases) were selected. Finite element (FE) modeling was performed using information from cone-beam computed tomographic (CBCT) scans of the subjects' skulls, scanned images of dental casts, and incisor movement captured by an optical motion-capture system. Results: In the Class I and II cases, maximum stress load occurred at the condyle of the balancing side, but, in the Class III cases, the maximum stress was loaded on the condyle of the working side. Maximum distortion was observed on the menton at the midline in every case, regardless of loading force. The distortion was greatest in Class III cases and smallest in Class II cases. Conclusions: The stress distribution along and accompanying distortion of a mandible seems to be affected by the anteroposterior position of the mandible. Additionally, 3-D modeling of the craniofacial skeleton using CBCT and an optical laser scanner and reproduction of mandibular movement by way of the optical motion-capture technique used in this study are reliable techniques for investigating the masticatory system.

경상분지 백악기 화강암 암반에 대한 삼차원 수리전도텐서 추정사례 (Estimation of 3-D Hydraulic Conductivity Tensor for a Cretaceous Granitic Rock Mass: A Case Study of the Gyeongsang Basin, Korea)

  • 엄정기;이다혜
    • 지질공학
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    • 제32권1호
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    • pp.41-57
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    • 2022
  • 본 연구는 부산 기장지역에 분포하는 백악기 흑운모 화강암에 대한 사례연구를 통하여 DFN(discrete fracture network) 유동해석 기반의 REV(representative elementary volume) 크기 및 삼차원 수리전도텐서 추정을 위한 워크플로우를 제시하였다. 연구지역을 대표하는 이차원 DFN에 대하여 절리텐서의 일차불변량을 이용하여 절리의 빈도 및 길이가 보정되었다. 현장수압시험을 수행하여 선형의 등가유로관으로 취급된 현장의 절리에 대한 유효수리간극이 추정되었다. 연구지역의 이차원 DFN 블록에 대한 REV의 크기는 블록 크기에 따른 지향적 블록수리전도도의 변화를 분석하여 20 m × 20 m으로 결정하였다. 연구지역의 이차원 DFN에 대하여 산정된 지향적 블록수리전도도는 현장의 수리적 거동과 관련하여 강한 이방성을 지시한다. 다양한 방향으로의 이차원 DFN에서 산정된 지향적 블록수리전도도를 바탕으로 연구지역의 절리성 암반에 대한 삼차원 수리전도텐서가 추정되었다. 삼차원 수리전도텐서의 주성분 방향은 현장에서 구분된 주 절리군의 방향과 일치한다.

의료영상 검사를 위한 상지 보조기구의 3D 프린터 제작 연구 (Study on 3D Printer Production of Auxiliary Device for Upper Limb for Medical Imaging Test)

  • 김형균;윤재호;최성대
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제38권4호
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    • pp.389-394
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    • 2015
  • 의료영상 검사는 정보기술 및 의료장비의 발달로 인체의 해부학적 구조를 묘사하는 능력이 날로 발전하고 있다. 그러나 상지회전이 필요한 어깨관절 의료영상 검사에서는 인체구조의 복잡성으로 정확한 자세유지가 의료영상의 진단적 가치에 매우 중요하다. 자기공명검사의 경우 긴 검사시간과 고정된 자세가 필요해 검사자의 노력과 환자의 의지만으로 재현성 있는 검사가 불가능하다. 이에 상지회전과 정량적 각도가 가능한 보조기구를 개발하여 진단적 가치가있는 의료영상 검사를 하고자하였다. 본 연구는 선행 연구의 결과를 바탕으로 보조기구를 제작하였으며, 공학용 프로그램인 CATIA 프로그램으로 3차원 모델링을 설계하여, 3D프린터로 최종 완성된 보조기구를 제작하였다. 사용된 3D 프린터는 Stratasys Objet350 Connex 모델이며, 재질은 광경화성 수지를 사용하였다. 완성된 보조기구의 크기는 $120{\times}150{\times}190mm$이며, 손잡이부의 내경은 125.9 mm 로 디자인되었다. 보조기구는 총 4개의 부품으로 바디부(외부), 손잡이부(내부), 고정단자, 연결부로 구성되었으며 바디부와 손잡이부는 원활한 회전이 가능하도록 2.1 mm의 유격이 유지되도록 하였다. 손잡이부에는 360o 눈금선을 표시하여 환자마다 관찰에 필요한 회전각도를 기록할 수 있도록 하여 추적검사나 양쪽검사에 적용할 수 있도록 하였다.